La plupart des rochers qui tombent de l'espace brûlent complètement avant d'atteindre le sol. Ceux qui survivent — les météorites — s'avèrent être parmi les matériaux les plus anciens et les plus informatifs chimiquement qu'on puisse tenir dans sa main. Certains sont plus lourds qu'un camion chargé. D'autres contiennent des acides aminés ou de l'eau qui prédate la Terre elle-même.
Les météorites sont traditionnellement divisées en trois grandes catégories : les météorites rocheuses, composées principalement de roche silicatée ; les météorites ferriques, largement faites de métal ferronickël ; et les météorites ferriques-rocheuses, qui mélangent de grandes quantités des deux. Cette division tripartite est importante car chaque type s'est formé différemment à l'intérieur d'un planétésimal fragmenté, et chacun a fini par raconter une histoire différente aux scientifiques — sur la naissance du Système solaire, sur les planètes qu'il a laissées derrière lui, et occasionnellement sur la mort des créatures qui vivaient autrefois sur celle-ci.
Ceci est une visite guidée à travers les météorites qui ont rendu cette histoire possible : la plus lourde jamais trouvée, la plus intensément étudiée, la matière la plus ancienne jamais récupérée sur Terre, et les cratères — l'un dans le désert de l'Arizona, l'un enfoui sous le Mexique — qui ont montré aux scientifiques comment prouver qu'un impact s'était produit.
Des roches rares qui pèsent plus que tout le reste
Les météorites ferriques représentent environ 5,7 % des chutes observées, pourtant elles ont toujours été fortement surreprésentées dans les collections de météorites — les musées et les collectionneurs les ont toujours favorisées parce qu'elles sont faciles à reconnaître et assez robustes pour survivre intactes. Cet déséquilibre va plus loin que le biais de la collecte. Parce que les météorites ferriques sont beaucoup plus denses que les rocheuses, elles représentent près de 90 % de la masse totale de toutes les météorites connues, environ 500 tonnes au total. Une petite fraction de spécimens en nombre finit par contenir presque tout le poids.
Cette différence de densité est aussi la raison pour laquelle les plus grandes météorites jamais trouvées sont, sans exception, les ferreuses : le métal peut survivre à l'entrée atmosphérique et à un impact au sol en un seul morceau bien plus souvent que la roche fragile ne peut le faire.
Le rocher de 60 tonnes que personne n'a jamais déplacé
La météorite Hoba, trouvée sur une ferme près de Grootfontein, en Namibie, est la plus grande météorite intacte connue. Sa masse principale est estimée à plus de 60 tonnes — environ deux fois la masse des plus grands fragments de la météorite du Cap York (l'Ahnighito de 31 tonnes, désormais au American Museum of Natural History) ou de la météorite Campo del Cielo (le Gancedo de 31 tonnes). Il est composé d'environ 84 % de fer et de 16 % de nickel, avec des traces de cobalt, et on pense qu'il a frappé la Terre il y a moins de 80 000 ans.
Hoba a été découvert en 1920, quand le propriétaire Jacobus Hermanus Brits l'a frappé avec sa charrue tandis qu'il labourait un champ avec un bœuf. En raison de sa masse énorme, il n'a jamais été déplacé de là où il est tombé — chaque visiteur du site aujourd'hui se tient exactement où la météorite s'est écrasée il y a des dizaines de milliers d'années.
La boule de feu la plus étudiée de l'histoire
La météorite Allende est la plus grande chondrite carbonée jamais trouvée sur Terre. Elle s'est abattue comme une boule de feu brillante sur l'État mexicain du Chihuahua à 01:05 le 8 février 1969, et plus de 2 tonnes de fragments ont été retrouvés au sol par la suite. Parce qu'elle est tombée quelques mois seulement avant que le programme Apollo ne ramène les premières roches lunaires, les scientifiques avaient déjà les instruments et l'appétit prêts à l'étudier en détail extraordinaire — c'est pourquoi Allende est souvent décrite comme la météorite la plus étudiée de l'histoire.
Cet examen minutieux en valait la peine. Allende contient des chondules et des inclusions riches en calcium et en aluminium datées de 4,567 milliards d'années, les solides les plus anciens connus formés dans le Système solaire. Ces inclusions ont environ 30 millions d'années de plus que la Terre elle-même — ce qui signifie qu'un morceau de la météorite Allende s'était déjà solidifié avant que la planète sur laquelle il s'est finalement écrasé ne termine de se former.
Ingrédients pour la vie, scellés dans la pierre
La météorite Murchison, qui est tombée en Australie en 1969, appartient à la même famille de chondrite carbonée qu'Allende, et elle s'est avérée tout aussi précieuse pour les chimistes. Plus de 15 acides aminés — certains des composants de base de la vie — ont été identifiés dedans à travers plusieurs études, tous formés par une chimie non biologique dans l'espace bien longtemps avant que la vie n'existe nulle part.
Murchison détient cependant un record encore plus ancien. Les particules de carbure de silicium à l'intérieur ont été datées à 7 milliards d'années, ce qui en fait la matière la plus ancienne jamais trouvée sur Terre — environ 2,5 milliards d'années plus ancienne que la Terre et le Système solaire eux-mêmes. Ces grains se sont condensés autour d'une autre étoile, morte depuis longtemps, avant que notre propre Soleil ne se forme, et ont survécu à un voyage de plusieurs milliards d'années pour finir dans un champ australien.
Un cratère que tu peux toujours contourner
Toutes les météorites ne survivent pas comme spécimens de musée — certaines ne sont connues aujourd'hui que par le trou qu'elles ont laissé. Le Meteor Crater, aussi appelé Barringer Crater, se trouve dans le désert de l'Arizona et mesure environ 1 200 mètres de diamètre et 170 mètres de profondeur, bordé d'une arête qui s'élève 45 mètres au-dessus de la plaine environnante. Il a été créé il y a environ 50 000 ans par une météorite ferronickël d'environ 50 mètres de diamètre — un objet unique plus petit qu'un terrain de football qui a percé un cratère visible depuis l'espace.
Pendant des décennies, les géologues ont supposé que le cratère était volcanique. L'argument en faveur d'un impact a été présenté par Eugene Shoemaker, qui y a trouvé de la coésite et de la stishovite — de rares formes de silice qui ne se forment que lorsque la roche contenant du quartz est instantanément frappée par une surpression énorme. À part les impacts, les seules autres façons de produire du quartz choqué comme celui-ci sont un éclair direct ou une explosion nucléaire artificielle. Le trouver au Meteor Crater a effectivement exclu toute explication volcanique.
L'impact avec une empreinte chimique
Le cratère Chicxulub, enfoui sous la Péninsule du Yucatán au Mexique, est ce qui reste cicatrisé d'une bien plus grande frappe. Il s'est formé il y a un peu plus de 66 millions d'années quand un astéroïde d'environ 10 kilomètres de diamètre a frappé la Terre, laissant derrière lui un cratère estimé maintenant à 200 kilomètres de diamètre. Contrairement au Meteor Crater, personne ne peut voir Chicxulub de la surface du tout — il n'a été trouvé que pour ce qu'il a laissé dans les couches de roche autour du monde.
Les géologues Walter et Luis Alvarez ont proposé à la fin des années 1970 qu'un impact avait causé l'extinction de masse à la fin de la période Crétacée, après avoir trouvé une fine couche de sédiment mondial avec des niveaux d'iridium jusqu'à 160 fois supérieurs au fond. L'iridium est rare dans la croûte terrestre mais courant dans les astéroïdes, donc l'anomalie fonctionnait comme une empreinte chimique laissée par l'impacteur — des années avant que quelqu'un ne localise le cratère lui-même.
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Messagers de Mars
Une météorite ne doit pas provenir d'un astéroïde. Jusqu'à récemment, la source d'environ 6 % seulement des météorites avait été retracée avec cette précision, et les corps parents confirmés n'étaient que la Lune, Mars et l'astéroïde Vesta — une courte liste pour une catégorie comprenant des dizaines de milliers de spécimens. Parmi les météorites martiennes récupérées en Afrique du Nord-Ouest, Tissint se démarque comme la première chute de météorite martienne observée en plus de cinquante ans, tandis que NWA 7034 est la plus ancienne météorite connue provenant de Mars, un brèche de régolite riche en eau unique différente de tout autre échantillon martien collecté.
Lorsqu'un site produit plus d'une météorite, les collectionneurs et la Société météoritique distinguent les pierres individuelles en ajoutant un numéro ou une lettre au nom du site — c'est ainsi que la célèbre météorite martienne Allan Hills 84001 a obtenu sa désignation, aux côtés d'exemples moins célèbres comme Dimmitt (b).
La chasse aux roches spatiales sur la glace
Parce que les météorites sont sombres et se distinguent instantanément sur une surface unie et pâle, certains des meilleurs territoires de chasse sur Terre sont aussi certains des plus extrêmes. Les champs de glace bleue de l'Antarctique se sont avérés idéaux : après qu'une douzaine de météorites aient été trouvées sur un site en 1973, une expédition japonaise a été lancée en 1974 entièrement dédiée à en chercher d'autres. Cette seule expédition a récupéré près de 700 météorites, transformant l'Antarctique d'une réflexion secondaire en l'un des terrains de chasse aux météorites les plus productifs du monde.