Cheick CISSE

PROCESSUS NATURELS

Question:           Les météorites échantillons du système solaire

CLASSIFICATION DES METEORITES, AEROLITES, SIDERITES, SIDEROLITHES

Les météorites sont des corps rocheux qui tombent sur terre. Provenant d’astéroïdes mais aussi de la Lune et Mars, elles sont de  nature silicatée et/ou métallique. Et c’est cette dernière qui a permis de les regrouper en trois groupes : les aérolithes, les sidérites et les sidérolithes.

 

LES AEROLITHES :

Plus représentatives que les autres météorites (85% des chutes et 80% de la masse totale), les aérolithes sont des météorites pierreuses. Ils sont silicatés, carbonés et parfois ferreuses. Les  aérolithes sont divisés en deux groupes : les chondrites et les achondrites. Les chondrites sont très riches en silicates avec des traces de sulfures, nitrures … Les achondrites sont de nature plus minéralogique se subdivisent en deux catégories selon la concentration de calcium. Une description plus détaillée des deux aérolithes sont donnée dans d’autres pages.

LES SIDERITES :

Moins représentatifs avec seulement 5% des chutes et 10% de la masse totale, les sidérites sont aussi appelés Météorites Ferreuses à cause de leur nature NiFe. Cette constitution rappelle à bien des égards le noyau terrestre en particulier et ceux des corps planétaires en général. Et c’est la quantité de nickel présente et leurs structures qui permettent de faire une classification : hexaédrites (5 à 7% de Ni), octaédrites (6 à 18% de Ni)  et ataxites (16 à 30% de Ni).Toutefois, ils sont plus gros que les autres. Ils ont laissé des traces à Hoba (1920, 70 t), Cap York (59t), désert de Gobi (35t) etc.

LES SIDEROLITHES :

Moins nombreux que les autres (3% en masse), les sidérolithes sont constituées en proportions égales de silicates et d’alliages fer-nickel. Elles donnent des formations sur la constitution de l’interface du « noyau-manteau » appelé couche terrestre « D ». Autrement dit, ce sont des mélanges d’aérolithes et de sidérites. Les silicates baignent dans une matrice d’olivine (semblable à SiO4Mg2) et d’alliage métallique. On les divise en 3 classes : les pallasites (olivines millimétriques noyé dans du NiFe), les mésosidérites (ferronickel silicaté) et les lodranites (mélange équitable de NiFe, olivine et silicates).

 

Schéma : classification des météorites

Fig1. Classification des différentes météorites

http://www.dil.univ-mrs.fr/~gispert/enseignement/astronomie/2eme_partie/meteorites.php

 

Schéma : planète différenciée

Fig2. Provenance des différents météorites

http://www.dil.univ-mrs.fr/~gispert/enseignement/astronomie/2eme_partie/meteorites.php

météorite

non générique

composition

type

provenance

différenciées

-

métalliques

sidérites

noyau

-

mixtes

sidérolithes

manteau profond

aérolithes

pierreuses

achondrites

manteau sup. et écorce

non différenciées

chondrites

petits corps

Fig3. Classification plus complète des météorites

http://www.dil.univ-mrs.fr/~gispert/enseignement/astronomie/2eme_partie/meteorites.php

 

COMPOSITION CHIMIQUE DES METEORITES/SOLEIL

A l’opposé de ce qui observable dans les gaz interstellaires lors de la formation des étoiles,  l’organisation du système solaire en planètes rocheuses planètes gazeuses  montre qu’elle chimiquement hétérogène. Une hétérogénéité présente à l’échelle des météorites si on prend comme référence le Soleil. On constate que les météorites non différenciées ont une composition très proche du soleil mis à part les éléments volatiles contrairement aux météorites différenciées dont la composition est différente de celle du Soleil.

 


Fig.1 Comparaison entre la composition de la photosphère solaire et d’une chondrite carbonée

Fig.2 Comparaison entre la composition de la photosphère solaire et des météorites différenciées.


Source : http://img65.imageshack.us/img65/2358/sanstitre18lw.jpg

Ces différences, s’explique par la notion de différenciation qui développer juste après.

NOTION DE DIFFERENCIATION

Dans la formation du système solaire, la différenciation intervient après la condensation de la nébuleuse solaire qui elle-même vient après l’accrétion des différents objets.  En effet, le nuage interstellaire est emblavé en grains pré-solaires et en éléments radioactifs. Une désintégration de ces éléments permet libère de la chaleur. Ainsi les planètes et astéroïdes, formés après le soleil peuvent avoir emmagasiné suffisamment d’éléments radioactifs, capable d’entrainer leur la fusion du corps, donc de produire du liquide à T>1200°k, pendant leur désintégration. Se produit alors une ségrégation ou séparation du matériau initialement homogène en une multitude de couches chimiquement différentes : les liquides métalliques, plus denses que le reste donc centripètes, vont former le noyau et les liquides basaltiques qui vont former la croûte en se déballant en surface, par ce que plus légers, laissant ainsi un épais manteau résiduel. C'est ce phénomène qu'on appelle la différenciation et les planètes qui l'ont subi sont dites différenciées, ainsi que les météorites qui en sont issues.                                                                                                                              

Cependant, on peu distinguer deux échelles de différenciation :                                                                                 - Une différenciation à l'échelle du système solaire, qui se focalise sur la manière dont les planètes ont été construites. Elle a l’essentiel des éléments réfractaires vers le Soleil, et l’essentiel des éléments volatils vers la périphérie du système.                                                                                                                                                             - Une différenciation à l'échelle des corps en cours de formation, qui va donner les noyaux des planètes. D’autres corps aussi s’étaient différenciés, que l’on retrouve en fragments rocheux qui constituent l’ensemble des météorites différenciées. Par opposition, on parlera de météorites indifférenciées pour les chondrites, puisque ces fragments de cailloux n’ont aucune des caractéristiques des roches planétaires, et qu’ils paraissent par conséquent refléter l’état du système solaire avant la différentiation.

Les dations des achondrites et des sidérites à 4.4 Ga +/- 0.1 montrent que la différenciation des planètes du système solaire  eu lieu quelques centaines de millions d’années après la naissance du système (4.57 Ga) et voire même très tardivement. Les planètes gazeuses se différencient à froid et ne fournissent que du gaz lors de leurs chocs avec des météores.

 

http://www.saga-geol.asso.fr/Images/0150_Conf_meteorites_Itokawa_270_144.jpghttp://www.saga-geol.asso.fr/Images/0155_Conf_meteorites_classification_400_460.jpgDescription de cette image, également commentée ci-après

Fig. 1 *Chondrite et Itokawa, Astéroïde non différencié (à gauche)     Classification simplifiée des météorites     Astéroïde différenciée avec noyau rocheux et manteau de glace, Cérès (à droite)                                                                                                                                            

http://www.saga-geol.asso.fr/Geologie_page_conf_meteorites.html

http://acces.inrp.fr/acces/terre/limites/Temps/datation-isotopique/enseigner/ce-que-disent-les-meteorites

 

FRACTIONNEMENT CHIMIQUE ET ISOTOPIQUE :

LE FRACTIONNEMENT DES ELEMENTS CHIMIQUES DES CORPS MASSIFS ET DES METEORITES DIFFERENCIEES.

Par fractionnement chimique, on entend l’ensemble des processus qui cherchent à séparer les espèces chimiques ou minéralogiques, en fonction de leur densité ou de  leur affinité chimique, dans les conditions de  P, T° de stabilité des solides et liquides qui les contiennent. Ainsi on distingue les sidérophiles qui présentent une affinité avec le fer, les chalcophiles le soufre les lithopiles volatils capturés par O, Si, Mg, Al… Les  lithophiles à gros rayons ou à fortes charges ne s’insèrent pas facilement dans les réseaux silicatés à fortes P et T°. Donc ils sont rares dans le manteau terrestre. Parallèlement d’autres éléments sont plus stables dans les liquides silicatés que dans les solides. Donc ils seront distillés et formeront la croûte terrestre. La fusion dans les planètes rocheuses le fer se ségrégue en noyau, emportant avec lui les sidérophiles (Ni). Et le dégazage des éléments volatils constitue l’atmosphère primitive des planètes. Certains aérolithes et chondrites venant de roches à composition similaire à la croûte terrestre ou lunaire, résultent d’un fractionnement  chimique important.  Les achondrites sont comparable à la croûte planétaire, les sidérites à des fragments de leur noyau et les sidérolithes à l’interface noyau-manteau.

Par exemple Dans la région entre Mars et Jupiter, la masse importante de ce Jupiter crée un piège gravitationnel qui favorise l’accumulation d’astéroïdes instables entrant en collisions fréquentes qui ont pu donner par  fragmentation les météorites différenciés. Et la taille atteinte par ces météorites aurait permis une différenciation chimique.

 Le fractionnement isotopique

Le fractionnement isotopique nous renseigne de l’importance en quantité de chacun des isotopes d’un élément. Par exemple, pour l’oxygène présent dans la nature, on a le fractionnement suivant pour ses trois isotopes : 16O compte pour 99,762%, 17O pour 0,038% et 18O pour 0,2%. Donc, le principe du fractionnement réside en une quantification des ensembles d'isotopes, en fonction de leur nombre de masse. Pour accéder à ces rapports de masses, on utilise un déviateur de particules appelé spectromètre de masse qui compare ces rapports à ceux d’une substance de référence.  Ici on ne s’intéresse qu’aux isotopes stables.

FIG.1 Spectromètre de masse

 

 Pour les variations du   dans les fossiles ou coquilles d’organismes vivants, la référence est le PDB standard carbonate  (CaC) et pour les variations isotopiques de l’eau, c’est la V-SMOW (Vienna Standard Ocean Mean Water ou eau pure). Mais pour ce dernier on mesure les variations en unité delta donnée par :

                                                   =[(

Par exemple le  d’une eau sera donné par l’écart relatif de    entre cette eau et la référence prise.

[( / ] 

Fractionnement d’équilibre chimique :

Soit la réaction d’échanges d’isotopes a . Sa constante thermodynamique est

Les Q sont les fonctions de partition des molécules isotopiques. Si on désigne par Mi, i, Ei et Ii  respectivement les masses, nombrers de symétrie, niveau d’énergie et moment d’inertie de l’isotope i, le rapport des fonctions Q1 et Q2 est donné par :

Q1/Q2= (s1/s2) (I1/I2). (M2/M1)^3/2. [ / ]

Le coefficient de fractionnement isotopique α=/  est lié à K par α=. N désigne le nombre d’atomes échangeable dans cet équilibre.

Fractionnement d’équilibre physique :

C’est le fractionnement lors d’un changement de phase d’un composé. Par exemple pour les espèces d’eau          (  ) différentes par leurs isotopes de l’oxygène, lors de l’évaporation, on a un coefficient d’échange =. Toutefois, le coefficient du fractionnement isotopique est lui aussi dépendant de la température. ; suivant l’équation de Clapeyron α=aT+b.

 

Fractionnement cinétique de transport:

Le coefficient de fractionnement isotopique cinétique est lié au mouvement des isotopes de vitesse vi et de masse mi. Il est donné, pour deux espèces isotopiques (léger et lourd), par la relation :  

 =.

Ce coefficient a la particularité d’être indépendant de la température.

 

Fractionnement cinétique de réaction:

Pour un composé ayant deux molécules isotopiques intervenant dans une réaction, la plus légères sera plus réactive grâce à son instabilité et ses nombres de chocs importants. Par exemple, pour l’oxydation du carbone par l’oxygène, on assiste à deux réactions dominantes :

C +  -> C

C +  -> C

Le coefficient de fractionnement isotopique cinétique de réaction est α= (). Même le phénomène est lié à la température, la courbe fractionnement vs température et en cloche.

Site consulté : fr.wikipedia.org/.../Fractionnement_isotopique 

 

Selon la géochimie terrestre, le noyau est en Fe métallique et le manteau est en. Dés lors on peut penser lors de la formation du noyau l’accrétion  était pauvre en eau. Donc l’eau terrestre n’est intervenue que plus tard. En supposant qu’aux premières heures de fonctionnement du système solaire, il existait un fort gradient de T, les premiers condensats étaient des matériaux réfractaires. Ainsi la glace n’est arrivée sur terre qu’à une époque avancée, froide. Les réseaux des silicates des planètes rocheuses peuvent absorber plus de fer aux faibles pressions qu’aux fortes. L’instabilité de cette phase minérale expulse le fer  à la base du manteau (vers le noyau).

 

METEORITES DIFFERENCIEES

Les météorites différenciées, ont connu le phénomène de différenciation. Elles n’ont pas de chondres. Ces météorites regroupent les achondrites qui sont rocheuses, les sidérites qui sont métalliques et les sidérolithes qui sont mixtes mais aussi les quelques rares météorites martiennes. Elles proviennent toutes de corps célestes ayant connue une évolution géologique.  Autrement dit, elles viennent de ce qui fût un ou des corps différencié(s) puis dispersé(s) comme le montre la figure suivante.

 

Source : http://www.cosmovisions.com/meteorites.htm

Sidérites
ou
Météorites
Métalliques

Les Sidérites représentent environ 5% des chutes. Elles sont essentiellement composées de fer, sous la forme d'un alliage cristallin avec du nickel. Ces météorites sont comprises comme les débris en provenance de régions les plus profondes de leurs corps-parent. On y voit parfois des analogues de ce que peut être la périphérie du noyau terrestre. On distingue trois classes principales (Octaédrites, Hexaédrites, Ataxites), selon leur structure cristalline, qui est fonction de la teneur en nickel. Des subdivisions peuvent être établies secondairement, selon la teneur en éléments tels que le gallium, le germanium ou l'iridium. Ajoutons qu'une proportion non négligeable de sidérites échappe cependant à cette classification. 

Les Hexahédrites doivent leur nom à ce que leur structure héxaèdrique (cubique) que leur confèrent leurs cristaux de kamacite. Ce sont les sidérites les plus pauvres en nickel, et ne contiennent pas de taénite.

Les Octahédrites, qui renferment aussi bien de la kamacite que de la taénite se distinguent par leur structure cristalline dominée par les octaèdres nés de l'arrangement particulier de la kamacite et de la taénite (structure dite de Widmanstatten, où la kamcite est entourée de fins feuillets de taénite).

Les Ataxites - Ce sont les sidérites les plus riches en nickel. Sans structure apparente, elles sont presque entièrement composées de taénite. La météorite de Hoba (Namibie), qui avec ses 55 tonnes est la plus grosse météorite connue, appartient à ce type.

Sidérolithes
ou
Météorites
Mixtes

Les sidérolithes, peu nombreuses, correspondent à des météorites où se rencontrent en proportions équivalentes des silicates et des métaux (alliages fer-nickel). Elles donnent une idée de ce à quoi peu ressembler, dans les tréfonds de la Terre, la composition de la région frontière entre le noyau et le manteau. On les divise en deux groupes principaux, auxquels on ajoute parfois les lodranites, mentionnées sur cette page parmi les chondrites : 

Les Mésosidérites : ces météorites s'interprètent comme le débris issu d'un impact d'un météoroïde métallique sur la surface d'un astéroïde différencié. Parfois riches en troïlite, elles sont composées principalement d'hypersthène et de plagioclase.

Les Pallasites : ces belles météorites, dont le nom dérive de celui du naturaliste Simon Pallashttp://www.cosmovisions.com/btbio.gif, sont principalement constituées de cristaux d'olivine pouvant atteindre un centimètre, inclus dans une matrice de fer-nickel. On suppose que ces météorites ont été formées à la frontière noyau-manteau d'un astéroïde différencié.

Achondrites

Pauvres en métal et riches en silicates, elles forment aussi l'une des composantes de la famille des aérolithes. Ces météorites rappellent souvent les roches ignées connues sur Terre, et témoignent de l'existence des processus géologiques qui ont affecté leur corps parent. On y voit des échantillons de matériaux qui sont cristallisés en surface ou à proximité de la surface des corps dont ils ont pu être arrachés et projetés dans l'espace lors d'impacts violents dus à d'autre météorites. La classification qui est faite des Achondrites tend, de façon plus affirmée qu'ailleurs, à regrouper ensemble les météorites supposées de même origine.  

Les Aubrites : parfois aussi qualifiées d'achondrites à enstatite, ces météorites dont on ne connaît qu'une vingtaine d'exemples se distinguent par leur pauvreté en calcium. On y voit généralement des débris d'astéroïdes du type E. Il a également été proposé que les Aubrites proviennent de Mercure.

Le Urélites : bien qu'elles ne soient pas classées parmi les sidérolithes, les Urélites renferment une petite proportion de métaux libres. Cependant elles sont principalement composées d'olivine et d'une part non négligeable de carbone. On y décèle également une présence importante de gaz rares. Tout cela représente un ensemble de caractéristiques qui rend ces météorites plutôt singulières, et explique que leur origine possible est encore à trouver.

Les Météorites
de Vesta
ou HED

Les météorites HED (initiales des noms des trois groupes Howardites, Eucrites et Diogénites dans lesquels on les range) sont supposées - notamment à causes de leurs caractéristiques isotopiques provenir de l'astéroïde Vesta, lui-même aux caractéristiques inhabituelles.

Les Eucrites sont des achondrites basaltiques, relativement riches en calcium. Elles rappellent les laves des volcans terrestres et proviendraient de la croûte basaltique de Vesta.

Les Diogénites sont également des achondrites basaltiques, mais se distinguent des eucrites par leur teneur plus faible en calcium et leur richesse en hypersthène. On suppose qu'elles correspondent à du matériau venu des profondeurs de Vesta (roches plutoniques).

Les Howardites ont une composition qui en fait une sorte de mélange de la matière des eucrites et de celle des diogénites. On y voit des échantillons du régolithe de Vesta.

Les Météorites
Lunaires

Une douzaine de météorites supposés d'origine lunaire sont connues actuellement. Il s'agit de brèches formées lors d'impacts violents de météorites sur le sol de la Lune. On distingue deux catégories selon l'origine présumée : 

Basaltes des Mers : matériau sombre (lave) qui a rempli les plus grands bassins d'impact.

Brèches des continents : matériau clair (anorthosite), en provenance des hautes terres lunaires.

Les Météorites SNC
ou
Martiennes

Il y a actuellement, comme pour les météorites d'origine lunaire présumée, une douzaine de météorites supposées provenir de Mars. L'hypothèse de leur origine martienne repose sur le fait qu'elles partagent avec la surface de la planète rouge certaines caractéristiques : signature isotopique, âge de cristallisation inférieur à 1,4 milliards d'années, etc.

Les météorites martiennes sont également appelées météorites SNC, d'après les initiales des trois principaux groupes (Shergottites, Nakhlites, Chassignites) dans lesquels on les range : 

Shergottites
Le nom provient de la météorite de Shergotty, trouvée en Inde en 1865. Autres exemples : Zagami, ALH77005 et EET79001. Ce sont des basaltes.

Nakhlites
Le nom provient de celui de la météorite de Nakhla, trouvée en Égypte en 1911. Autres exemples : Lafayette, Governador Valadares.

Chassignites
Le nom provient de celui de la météorite de Chassigny, tombée en France en 1815. Autre exemple : Brachina.

ALH 84001
la méteorite ALH84001 forme à elle seule une classe à part. Il s'agit d'un objet qui s'est cristallisé il y a 4 milliards d'années semble-t-il originaire des hautes terres martiennes. La découverte en son sein de microstructures à l'aspect singulier a été interprété par certains chercheurs comme les indices laissés par des micro-organismes fossiles sur Mars. Cette hypothèse ne semble cependant plus être retenue, à cause du chauffage trop important (600 °C) qu'aurait subi la roche lors de sa formation.

Source : http://www.cosmovisions.com/meteorites.htm

 

OBJETS NON DIFFERENCIES CHONDRITES, COMETES

Comme il a été expliqué dans la partie différenciation, les corps  non différenciés n’ont pas connu le phénomène de différenciation. En d’autres termes ils ont conservé leur constitution primitive et qui permet l’étude des planètes de notre système. Parmi ces corps on distingue les chondrites (météorites) et les comètes.

LES CHONDRITES

Elles représentent l'une des deux types connus d’aérolithes définis dans la classification. Constituées d’olivines mais aussi de métaux (Fe, Ni), elles sont les météorites les plus fréquentes et viennent de la région interne de la ceinture principale. Aussi appelées météorites pierreuses, leur particularité vient de la présence d’inclusions appelées chondres* (d’où leur nom !). Ces chondres (de haute T°) sont  noyés dans une matrice de basse T° de silicates hydratés, de sulfates (SO4) hydratés et de carbonates (CO3). Cette matrice est riche en grains métalliques et en troïlite (sulfure FeS) mais aussi de Fer métal (Fe-Ni). Pour les classer on utilise l degré d'altération de leurs chondrites mais aussi le degré d'oxydation ainsi que la proportion du fer et du nickel en son sein   

 

Source : http://www.cosmovisions.com/meteorites.htm

Chondrites Ordinaires

Entre 70 et 80 % des météorites qui atteignent la Terre appartiennent à cette catégorie. Les chondrites ordinaires sont toutes riches en olivine, et secondairement en bronzite (une forme de pyroxène) et en plagioclase, et contiennent des métaux libres, moyennement oxydés, et dont les proportions variables sont la base d'un rangement en trois groupes :  

Type H - La proportion de fer (surtout), de nickel et de sulfure de fer (FeS ou troïlite) peut représente entre 12 et 21 % de la masse de ces météorites, correspondent à presque un tiers des chutes.

Type L - Ces météorites, qui représentent un peu plus du tiers des chutes, contiennent entre 5 et 10% de métaux. Le pyroxène y est surtout présent sous la forme d'hypersthène.

Type LL (ou amphotérites) - Faible teneur en fer métallique (2% environ). Outre de la bronzite et de l'olivine, ces météorites contiennent un peu d'oligoclase. Entre 7 et 8% météorites qui tombent sur la Terre sont de ce type.

Chondrites Carbonacées

Les Chondrites Carbonacées ou Carbonées sont celles qui contiennent les métaux les plus oxydés (pratiquement pas de métal libre). Même si leur constituant le plus marquant reste la plagioclase, ces météorites doivent leur nom à ce qu'elles renferment du carbone en proportions notables, éventuellement sous la forme de composés organiques tels que des acides aminés. On trouve aussi dans ces météorites des inclusions riches en calcium et aluminium, appelées CAI (Calcium-Aluminum-rich Inclusions), et dans lesquelles se rencontrent également d'autres éléments réfractaires rares sur Terre comme le titane.

On pense que les Chondrites Carbonacées proviennent de régions externes de la ceinture principale d'astéroïdes, et sont considérées comme des témoins très primitifs de la nébuleuse solaire. On les rattache aux astéroïdes de type C ou D, classes desquelles sont rapprochés également les deux satellites de Mars, Phobos et Deimos, que l'on a parfois désignés comme les source de ces météorites, du fait de leur relative proximité. Les chutes de météorites de ce type ne dépassent pas les 6%. On range ces météorites en 7 groupes :  

CI (Ivuna, Orgueil).

CM (Mighéï, Murchinson).

CO (Ormans).

CV (Vigarano, Allende).

CK (Karounda).

CR (Renazzo).

CH (ALH 85 085).

Chondrites
à Enstatite

Ces météorites, qui sont les chondrites les moins oxydées, représentent seulement 1% à 1,5 % des chutes. Elles contiennent une proportion importante d'éléments réfractaires, et sont supposées venir des régions internes du Système solaire, où elle sont subit l'effet de températures dépassant les 600 °C. Elles se composent principalement de pyroxène et de plagioclase, ainsi que de quartz et de tridymite. Leur phase silicatée est presque entièrement représentée par de l'enstatite (MgSiO3). Deux subdivisions sont couramment reconnues pour ces météorites : 

EH : Haute teneur en fer métallique (jusqu'à 1/3 de la masse).

EL : Faible teneur en fer (moins de de 12%).

Chondrites du Groupe R

Les deux représentants de ce groupe sont la météorite de Rumuruti. et celle de Carlisle Lake. Riches en olivines, pauvres en métal.

Chondrites du Groupe B

Les chondrites du groupe B correspondent à une division récente. Elle réunit les météorites de Bencubbin, de Weatherford, ainsi que HaH 237 et GRO95551. Riches en FeNi.

Lodranites
ou Acapulcoïtes

Les Lodranites ou Acapulcoïtes ne correspondent en fait qu'à deux chutes connues : la météorite d'Acapulco, et celle de Lodran. Leur composition fait une part égale à l'olivine, au pyroxène et aux métaux. On pense qu'elles proviennent du même corps parent. On les classe aussi parfois parmi les sidérolithes.

Fig1. Classification des chondrites

Source : http://www.cosmovisions.com/meteorites.htm

 

Leur composition chimique globale très homogène est fortement comparable à

celle de la moyenne terrestre.  Cela signifie que la Terre est formée du même matériel que les chondrites. La différence est que ce matériel primordial a subi sur Terre un fractionnement auquel les chondrites ont échappé. Leur composition similaire avec celle de l'atmosphère solaire, excepté H, O et les gaz nobles), suggère qu'elles n'ont quasiment pas été modifiées depuis leur fabrication. Elles n’ont donc pas subi de différenciation chimique ultérieure majeure. Ainsi on assimile la composition des chondrites datées à 4.55 Ga. +/- 0.1 par méthode Rb-Sr à celle de la Terre avant différenciation profonde en un noyau métallique et

un manteau silicaté. D’ailleurs en géochimie la composition moyenne  des chondrites sert de dans l'étude des roches terrestres. Aux en éléments volatils près, les chondrites ont une composition très voisine de celle du Soleil.

meteorites non diff

Fig.2 formation des chondrites

Les informations des chondrites

La  célèbre chondrite carbonée de Murchison (1969 en Australie) nous a beaucoup appris quant à l'origine de l’eau donc de la vie sur Terre. Car on a toujours supposé que l’atmosphère terrestre (et son océan) était le seul résultat du dégazage du manteau terrestre, ou même la fille unique des volcans. Mais la météorite de Murchison présente 50% d'une argile contenant de l’eau dont le rapport isotopique D/H est  semblable à celui de la moyenne de l’océan terrestre. Donc il diffère de celui des eaux provenant des volcans. Donc ce genre de météorites a joué un important rôle pour l’océan, dans l’histoire de notre atmosphère mais aussi dans l’apparition de la vie.

 

*Les chondres  qui sont des inclusions submillimétrique sont constitués de silicates en plus des leurs phases minérales dont certaines espèces inconnues sur Terre témoignent d'un environnement extrêmement réducteur. Ils se sont formés par la condensation des poussières issues de la formation du soleil. Les chondrites contiennent toujours du Fer métal et parfois des « enclaves » minérales réfractaires qui indiquent que leur formation s’est faite à T>1500°K donc peut-être dans les mêmes régions que les planètes telluriques

 

LES COMETES

 

A côté des chondrites, on a d’autres corps non différencies ou primitifs : ces ont les comètes. Les comètes sont sans doute les objets les plus primitifs que nous puissions connaître. Depuis 4 Ga., elles  constituent la mémoire du système solaire. D’aucuns pensent qu’elles avaient été fabriquées aux confins du système solaire lors de la phase d’accrétion à froid de la nébuleuse, à une distance d’environ une année-lumière, dans la ceinture de Kuiper et elles avaient pu être ensuite dispersées sous l’effet de perturbations gravifiques en un nuage sphérique de rayon comparable (nuage de Oort). D’autres supposent que qu’elles auraient été formées au voisinage des planètes joviennes, puis ensuite elles auraient été éjectées vers la périphérie du système solaire « au gré des rencontres » gravitationnelles à l’intérieur comme à l’extérieur du plan de condensation. Leur distance au soleil leur aurait permis de conserver leurs éléments volatils.  Les chutes de comètes sont plus rares que les chondrites par ce que la terre en leur trajectoire est dévié par lac forts champs gravitaires des planètes géantes. Pour l’instant tout ce qu’on sait sur leur constitution est qu’elles sont faites de 80% de grains minéraux entourés de 20% de glace riche en matières organiques.

La comète la plus connue est bien sûr celle de Halley, qui nous rend visite tous les 76 ans et dont l'apparition fut déjà notée en 240 avant notre ère. Son dernier passage date de 1986

 


http://stardust.jpl.nasa.gov/highres/1097899fig2.jpg

 


Le noyau de la comète Wild 2 photographié par Stardust à une distance de 500 kilomètres environ  : NASA/JPL

La chevelure des comètes

Quand la comète est à sa « périgée » périodique du Soleil, se passent des phénomènes splendides. En effet, à quelques unités astronomiques de notre étoile, glaces surfacique  se entrent en sublimation, emportant les particules de poussières. Alors la chevelure ou enveloppe de gaz et de poussières se forme et entoure le noyau parfois jusqu’à 100.000 km. Cette chevelure grandit quand elle s'approche du Soleil. Et ses gaz fluorescents et les la lumière solaire réfléchie par les poussières, la rendent lumineuse. Même si on le voit pas, la queue est enveloppée par de l'hydrogène, résultat des réactions chimiques entre les photons solaires et l'eau provenant du noyau.

File:Halebopp031197.jpg

Double queue de la comète Halley-Bopp, en Mars 1997 :

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Halebopp031197.jpg

queue bleutée de plasma de direction opposée à celle du Soleil et queue lumineuse blanche de poussières éclairées par le soleil, situées dans la trajectoire de la comète

 

Tempel 1

Le noyau de la comète Tempel 1,7 secondes après l'impact du projectile de 370 kilos lancé par une sonde.

L'objectif de la collision était de permettre l'analyse de la matière à l'intérieur de la comète plutôt qu'à sa surface. Crédit : NASA/JPL-Caltech/UMD

Source : www.astronomes.com