Une météorite est un corps solide d'origine cosmique naturelle qui est tombé à la surface de la planète, avec une taille de 2 mm ou plus. Les corps qui ont atteint la surface de la planète et dont la taille varie de 10 microns à 2 mm sont généralement appelés micrométéorites; les particules plus petites sont de la poussière cosmique. Les météorites se caractérisent par une composition et une structure différentes. Ces caractéristiques reflètent les conditions de leur origine et permettent aux scientifiques de juger avec plus de confiance l'évolution des corps du système solaire.
Types de météorites par composition chimique et structure
La matière météoritique est principalement composée de composants minéraux et métalliques dans des proportions diverses. La partie minérale est constituée de silicates de fer-magnésium, la partie métallique est représentée par le nickel-fer. Certaines météorites contiennent des impuretés qui déterminent certaines caractéristiques importantes et contiennent des informations sur l'origine de la météorite.
Comment les météorites sont-elles divisées par composition chimique ? Traditionnellement, il existe trois grands groupes:
- Les météorites de pierre sont des corps de silicate. Parmi eux se trouvent les chondrites et les achondrites, qui présentent des différences structurelles importantes. Ainsi, les chondrites se caractérisent par la présence d'inclusions - les chondres - dans la matrice minérale.
- Météorites de fer,composé principalement de nickel-fer.
- Ironstone - corps de structure intermédiaire.
En plus de la classification, qui tient compte de la composition chimique des météorites, il y a aussi le principe de diviser les "pierres célestes" en deux grands groupes selon les caractéristiques structurelles:
- différencié, qui ne comprend que les chondrites;
- indifférencié - un vaste groupe qui comprend tous les autres types de météorites.
Les chondrites sont les restes d'un disque protoplanétaire
Les chondres sont une caractéristique distinctive de ce type de météorites. Ce sont pour la plupart des formations silicatées de forme elliptique ou sphérique, d'environ 1 mm de diamètre. La composition élémentaire des chondrites est presque identique à la composition du Soleil (si l'on exclut les éléments légers les plus volatils - l'hydrogène et l'hélium). Sur la base de ce fait, les scientifiques sont arrivés à la conclusion que les chondrites se sont formées à l'aube de l'existence du système solaire directement à partir d'un nuage protoplanétaire.
Ces météorites n'ont jamais fait partie de grands corps célestes ayant déjà subi une différenciation magmatique. Les chondrites se sont formées par condensation et accrétion de matière protoplanétaire, tout en subissant certains effets thermiques. La substance des chondrites est assez dense - de 2,0 à 3,7 g/cm3 - mais fragile: une météorite peut être écrasée à la main.
Regardons de plus près la composition des météorites de ce type, les plus courantes (85,7%) de toutes.
Chondrites carbonées
Pour les carbonésles chondrites (C-chondrites) se caractérisent par une teneur élevée en fer dans les silicates. Leur couleur sombre est due à la présence de magnétite, ainsi que d'impuretés telles que le graphite, la suie et les composés organiques. De plus, les chondrites carbonées contiennent de l'eau liée dans des hydrosilicates (chlorite, serpentine).
Selon un certain nombre de caractéristiques, les chondrites C sont divisées en plusieurs groupes, dont l'un - les chondrites CI - présente un intérêt exceptionnel pour les scientifiques. Ces corps sont uniques en ce sens qu'ils ne contiennent pas de chondres. On suppose que la substance des météorites de ce groupe n'a pas du tout été soumise à un impact thermique, c'est-à-dire qu'elle est restée pratiquement inchangée depuis l'époque de la condensation du nuage protoplanétaire. Ce sont les corps les plus anciens du système solaire.
Organics dans les météorites
Les chondrites carbonées contiennent des composés organiques tels que des hydrocarbures aromatiques et saturés, ainsi que des acides carboxyliques, des bases azotées (dans les organismes vivants, ils font partie des acides nucléiques) et des porphyrines. Malgré les températures élevées subies par une météorite lorsqu'elle traverse l'atmosphère terrestre, les hydrocarbures sont retenus par la formation d'une croûte de fusion qui sert de bon isolant thermique.
Ces substances sont très probablement d'origine abiogénique et indiquent les processus de synthèse organique primaire déjà dans les conditions d'un nuage protoplanétaire, compte tenu de l'âge des chondrites carbonées. Ainsi, la jeune Terre, dès les premiers stades de son existence, disposait de la matière première pour l'émergence de la vie.
Ordinaire etchondrites à enstatite
Les plus courantes sont les chondrites ordinaires (d'où leur nom). Ces météorites contiennent, en plus des silicates, du fer de nickel et portent des traces de métamorphisme thermique à des températures de 400 à 950 °C et des pressions de choc allant jusqu'à 1000 atmosphères. Les chondres de ces corps sont souvent de forme irrégulière; ils contiennent des matières détritiques. Les chondrites ordinaires comprennent, par exemple, la météorite de Chelyabinsk.
Les chondrites à enstatite se caractérisent par le fait qu'elles contiennent du fer principalement sous forme métallique et que le composant silicate est riche en magnésium (minéral d'enstatite). Ce groupe de météorites contient des composés moins volatils que les autres chondrites. Ils ont subi un métamorphisme thermique à des températures de 600 à 1000 °C.
Les météorites appartenant à ces deux groupes sont souvent des fragments d'astéroïdes, c'est-à-dire qu'elles faisaient partie de petits corps protoplanétaires dans lesquels les processus de différenciation souterraine n'ont pas eu lieu.
Météorites différenciées
Passons maintenant à l'examen des types de météorites qui se distinguent par leur composition chimique dans ce grand groupe.
Premièrement, ce sont des achondrites de pierre, deuxièmement, de la pierre de fer et, troisièmement, des météorites de fer. Ils sont unis par le fait que tous les représentants des groupes répertoriés sont des fragments de corps massifs de la taille d'un astéroïde ou d'une planète, dont l'intérieur a subi une différenciation de la matière.
Parmi les météorites différenciées se trouvent commedes fragments d'astéroïdes et des corps éjectés de la surface de la Lune ou de Mars.
Caractéristiques des météorites différenciées
L'achondrite ne contient pas d'inclusions spéciales et, étant pauvre en métal, est une météorite silicatée. Par leur composition et leur structure, les achondrites sont proches des bas altes terrestres et lunaires. Le groupe de météorites HED, dont on pense qu'il provient du manteau de Vesta, qui est considéré comme une protoplanète terrestre préservée, est d'un grand intérêt. Elles ressemblent aux roches ultramafiques du manteau supérieur de la Terre.
Les météorites à fer pierreux - pallasite et mésosidérite - sont caractérisées par la présence d'inclusions de silicate dans une matrice nickel-fer. Les Pallasites tirent leur nom du célèbre fer de Pallas trouvé près de Krasnoïarsk au XVIIIe siècle.
La plupart des météorites de fer ont une structure intéressante - des "figures de widmanstetten", formées de nickel-fer avec différentes teneurs en nickel. Une telle structure s'est formée dans des conditions de cristallisation lente du nickel-fer.
Histoire de la substance des "pierres célestes"
Les chondrites sont des messagères de l'ère la plus ancienne de la formation du système solaire - l'époque de l'accumulation de matière pré-planétaire et de la naissance des planétésimaux - les embryons des futures planètes. La datation radio-isotopique des chondrites montre que leur âge dépasse 4,5 milliards d'années.
Quant aux météorites différenciées, elles nous montrent la formation de la structure des corps planétaires. Euxla substance présente des signes distincts de fusion et de recristallisation. Leur formation a pu avoir lieu dans différentes parties du corps parental différencié, qui a ensuite subi une destruction complète ou partielle. Cela détermine quelle composition chimique des météorites, quelle structure s'est formée dans chaque cas, et sert de base à leur classification.
Les invités célestes différenciés contiennent également des informations sur la séquence des processus qui ont eu lieu dans les entrailles des corps parents. Telles sont, par exemple, les météorites ferrugineuses. Leur composition témoigne de la séparation incomplète des composants de silicate léger et de métaux lourds de l'ancienne protoplanète.
Dans les processus de collision et de fragmentation d'astéroïdes de différents types et âges, les couches superficielles de nombre d'entre eux pourraient accumuler des fragments mixtes d'origines diverses. Puis, à la suite d'une nouvelle collision, un fragment «composite» similaire a été expulsé de la surface. Un exemple est la météorite Kaidun contenant des particules de plusieurs types de chondrites et de fer métallique. L'histoire de la matière météoritique est donc souvent très complexe et déroutante.
Actuellement, une grande attention est accordée à l'étude des astéroïdes et des planètes à l'aide de stations interplanétaires automatiques. Bien sûr, cela contribuera à de nouvelles découvertes et à une meilleure compréhension de l'origine et de l'évolution de ces témoins de l'histoire du système solaire (et de notre planète aussi) comme les météorites.
