météorite

Fragment d'un météoroïde après sa chute à la surface d'un astre, en particulier de la Terre. (Synonyme ancien : aérolithe.)

Apport annuel

On estime qu'il tombe chaque année sur la Terre environ 20 000 t de matière météoritique. L'essentiel arrive au sol sous forme de poussières de diamètre inférieur à 1 mm, les micrométéorites, que l'on collecte notamment dans la glace du Groenland et de l'Antarctique. Ces grains se présentent comme des agrégats complexes de minéraux enchâssés dans de la matière organique. La plupart sont d'origine cométaire. En effet, lors de leurs passages près du Soleil, les comètes libèrent de la matière et, parfois même se désagrègent complètement, en donnant naissance à des essaims de météorites. À certaines époques de l'année, la Terre croise de tels essaims sur son orbite, et l'on observe alors de nombreuses étoiles filantes qui semblent toutes émaner d'une même région du ciel, le radiant (les Perséides, autour du 12 août, par exemple).

Mais, outre des poussières cosmiques, il tombe aussi de véritables météorites sur la Terre, et l'on estime que cet apport représente une masse d'environ 10 t par an. Les très grosses météorites traversent l'atmosphère en conservant pratiquement leur vitesse initiale (en général de l'ordre de 15 à 20 km/s par rapport à la Terre). Le choc au sol conduit à la formation d'un cratère d'impact.

Le phénomène de cratérisation par des impacts de météorites est très général dans le Système solaire ; on l'observe de façon particulièrement spectaculaire sur les astres dépourvus d'atmosphère et dont la surface n'est pas remodelée par des phénomènes tectoniques (Mercure, la Lune et la plupart des satellites naturels des planètes).

Classification

Hormis quelques dizaines de spécimens qui proviennent très probablement de la Lune ou de Mars, les quelque 10 000 météorites actuellement connues sont des fragments d'astéroïdes. Suivant leur composition, on les classe en météorites différenciées et non différenciées. La différenciation est la séparation en plusieurs phases, de compositions chimiques différentes, d'un mélange de roches en fusion. Les météorites différenciées proviennent d'astéroïdes dont la température s'est élevée suffisamment pour permettre un processus de différenciation comparable à celui de la Terre. Elles comprennent les météorites de fer (ou fers), composées essentiellement de fer et de nickel, qui sont pour la plupart des fragments de noyaux d'astéroïdes différenciés ; les pallasites et les mésosidérites constituées pour moitié environ d'un mélange de fer et de nickel et pour moitié de silicates ; et les achondrites, dont les plus nombreuses sont des laves volcaniques provenant de la croûte d'un astéroïde différencié, vraisemblablement Vesta (astéroïde n° 4, de 510 km de diamètre, découvert en 1807 par H. Olbers).

La mémoire des origines

Les météorites non-différenciées, que l'on désigne sous le nom de chondrites, viennent d'astéroïdes dans lesquels n'a jamais régné une température suffisante pour fondre les roches. Elles conservent de ce fait la mémoire des premiers instants du Système solaire. Ainsi, leur analyse renseigne sur la composition chimique globale de la nébuleuse d'où est issu le Système solaire. Ces météorites sont constituées en grande partie de petites billes de 1/10 de millimètre à quelques millimètres de diamètre, composées essentiellement de silicates, les chondres, qui existaient dans la nébuleuse solaire avant la formation des planètes.

L'âge du Système solaire

L'âge des météorites, que l'on détermine grâce à la radioactivité naturelle, est en général compris entre 4,40 et 4,56 milliards d'années. Leurs différences d'âge reflètent des différences dans l'évolution ancienne de leur température. Les objets les plus anciens que l'on ait datés sont les inclusions réfractaires des chondrites, petits ensembles de minéraux formés à haute température. Elles ont un âge de 4,566 milliards d'années, à 2 millions d'années près. Ce sont probablement les premiers solides à s'être formés dans le Système solaire. C'est leur âge que l'on adopte pour le Système solaire lui-même.

De la poussière d'étoiles dans les chondrites

La mémoire des chondrites va au-delà de la naissance du Système solaire. Ces météorites contiennent en effet de minuscules cristaux de diamant, de carbure de silicium, de graphite et d'alumine, qui, selon toute évidence, ont été formés avant le Système solaire. L'étude fine des éléments chimiques constitutifs de ces grains (carbone, silicium, oxygène…) montre que ces derniers sont très différents de la matière du Système solaire. Ils ont pris naissance au voisinage de divers types d'étoiles (géantes rouges, supernovae, novae…), à partir de la matière synthétisée et rejetée par celles-ci. Après avoir voyagé dans l'espace interstellaire, ils se sont retrouvés dans la nébuleuse solaire, où ils ont été incorporés dans les solides en formation. Leur étude offre un grand intérêt pour l'astronomie.