Vous le savez probablement déjà, mais les étoiles filantes que vous pouvez parfois observer lors des belles nuits d’été ne sont pas vraiment des « étoiles », mais bien des poussières qui entrent en combustion dans notre atmosphère et laissent derrière elles une traînée lumineuse. Mais que se passe-t-il lorsqu’un objet plus volumineux pénètre notre atmosphère et n’a pas le temps de se consumer entièrement avant d’atteindre le sol ? C’est exactement ce que nous allons voir aujourd’hui !

Une météorite est un fragment de roche qui peut provenir d’un astéroïde, une planète, une comète ou encore un satellite (comme la Lune). Ce fragment de roche devient une « météorite » au moment où il atterrit sur notre planète.

Les météorites viennent majoritairement de la ceinture d’astéroïdes située entre Mars et Jupiter, mais certaines viennent aussi de la ceinture de Kuiper (au-delà de Pluton) et parfois du nuage d’Oort situé à la frontière du Système Solaire. Il existe aussi des météorites martiennes et lunaires, ou bien venant de planètes naines situées à la frontière du système solaire. 

Pourquoi y a-t-il plus de météorites provenant d’astéroïdes que de planètes ? Comment naît une météorite ? 

Tout d’abord, il faut comprendre comment ces fragments de roches peuvent se créer et se retrouver dans la trajectoire de la Terre. Bien que le Système Solaire soit vaste et constitué majoritairement de vide, les derniers milliards d’années ont été témoins d’impacts de grande ampleur entre les différents objets qui le composent. On fait souvent référence à cela sous le terme de « billard cosmique ». Lorsqu’un astéroïde impacte un autre astéroïde ou bien une planète, celui-ci risque de se fragmenter. Mais ces fragments deviennent-ils dès lors automatiquement des météorites ? Non, car la force gravitationnelle du corps parent retient les fragments, et il faut que ceux-ci se libèrent de son champ gravitationnel pour pouvoir atteindre un jour la Terre. En effet, il y a alors trois scénarios possibles pour ce fragment. Soit il réatterrit sur son corps parent, soit il devient un satellite de son corps parent, soit il se libère du champ gravitationnel. Quel est le critère pour se libérer de son corps parent ? Il doit avoir une vitesse supérieure à la vitesse de la libération de son corps parent, qui est proportionnelle à R× avec la densité du corps parent et R son rayon. Il est donc d’autant plus difficile de se libérer du champ gravitationnel de son corps parent que ce corps est grand et dense. Par exemple, la vitesse de libération de Mars est environ égale à 5 km/s, alors que sur Terre elle est de 11 km/s. Les planètes étant beaucoup plus grandes que les astéroïdes, elles possèdent une vitesse de libération bien supérieure. C’est pourquoi les météorites provenant de planètes sont beaucoup plus rares.

Une fois libéré, un fragment de roche peut se promener dans l’Univers pendant des millions d’années, jusqu’à ce qu’un jour il s’approche suffisamment d’un autre corps céleste pour être attiré par son champ gravitationnel et tomber à sa surface. Ce fragment devient alors une météorite.

Nous avons vu que les météorites proviennent donc majoritairement d’astéroïdes, mais quels sont les différents types d’astéroïdes ?

On peut classer grossièrement les astéroïdes en deux catégories : les astéroïdes difformes et les astéroïdes sphériques. Un astéroïde de forme sphérique est assez massif pour que les éléments les plus lourds qui le composent se soient rassemblés au centre sous l’effet de la gravité, et les plus légers autour. L’astéroïde est alors qualifié de différencié. L'astéroïde a alors une structure interne comparable à celle d’une planète tellurique (comme la Terre et Mars), avec un noyau métallique en son centre. Les astéroïdes sphériques donnent naissance à trois grands types de météorites. Premièrement, les achondrites différenciées qui viennent de l’équivalent de la croûte terrestre. Deuxièmement, les météorites de fer qui viennent du noyau de l’astéroïde, et enfin les météorites mixtes qui sont un mélange des deux, c’est-à-dire de silicate et de métal. Grâce à ces trois types de météorites, nous comprenons à présent mieux la structure interne de notre planète Terre, et des planètes telluriques ou astéroïdes en général. 

Les astéroïdes difformes, quant à eux, donnent naissance à des météorites que l’on appelle chondrites. Une grande majorité des météorites que nous recevons proviennent de ces astéroïdes (plus de 80%), qui n’ont pas évolué depuis la naissance du Système Solaire. Ces météorites peuvent donc nous apprendre beaucoup sur cette période-là. 

Maintenant que l’on sait d’où viennent les météorites, comment fait-on pour les reconnaître ? Et surtout, où peut-on en trouver ?

Sur Terre, une météorite est caractérisée par sa croûte de fusion. En effet, le fragment de roche brûle en rentrant dans l’atmosphère terrestre et possède donc une croûte noircie. De plus, les météorites sont des objets très compacts et très denses. Elles se distinguent des roches terrestres par la présence de métal dans leurs compositions. Il est néanmoins déconseillé d’utiliser un aimant pour les reconnaître car cela dégrade leurs propriétés magnétiques, elles perdent alors de leur valeur scientifique. Il est de plus déconseillé de les mettre dans de l’eau pour mesurer leur densité car, pouvant contenir du fer, elles sont très vulnérables à la rouille.

Les météorites que l’on trouve sur Terre sont souvent découvertes dans des endroits qui n’ont pas évolué depuis des milliers, voire des millions d’années, tels que les déserts chauds et glaciaux. Ainsi, on trouve des météorites en Antarctique ou encore dans le Sahara. On peut aussi les ramasser après une chute à proximité de leurs cratères d’impacts. 

Anecdote historique : les premiers outils en fer ont été fabriqués pendant l’Antiquité avec des météorites de fer !

Nous savons que la plupart des météorites recensées viennent d’astéroïdes. Mais qu’en est-il des météorites provenant d’autres planètes ? 

On a déjà identifié avec certitude plus d’une centaine de météorites provenant de Mars. En ce qui concerne les autres planètes telluriques (Mercure et Vénus), il n’y en a aucune de référencée pour l’instant. Il est très peu probable qu’une météorite vienne de Vénus. En effet, sa grande taille (du même ordre de grandeur que celle de la Terre) et son atmosphère très dense lui confèrent une vitesse de libération élevée. Il a en revanche été prouvé qu’il est possible que des météorites proviennent de Mercure. Sa petite taille et l’absence d’atmosphère permettraient à des fragments de se libérer de son attraction gravitationnelle. Néanmoins, aucune météorite n’a encore été classée comme mercurienne de façon certaine. De plus, la position de ces planètes à proximité du Soleil et le fait que celui-ci inclut 99% de la masse totale du Système Solaire font que d’éventuels fragments issus de Mercure et Vénus se dirigeraient plutôt vers le Soleil. 

Enfin, si nous avons découvert des milliers de météorites sur Terre, Mars n’est pas non plus épargnée par des impacts d’objets extramartiens ! Quelques météorites ont été trouvées par des rovers, telle que Meridiani Planum, une météorite de Fer-Nickel identifiée par Opportunity en 2005 dans la région du même nom. Cette météorite fait la taille d’un ballon de rugby !

"Les Météorites" de Matthieu Gounelle