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Une Eucrite (Crédit :J. Kurtzmen).
Il existe une grande variété de météorites et pour mettre un peu d'ordre dans celle-ci, on a distingué trois grandes catégories. Il y a les pierreuses, les métalliques et enfin les intermédiaires que l'on appelle mixtes. Selon l'interprétation aujourd'hui admise, ces différences de compositions minéralogiques reflètent des conditions de formation et d'évolution différentes pour les corps du système solaire.
Les pierreuses, de loin majoritaires, sont elles-mêmes réparties selon deux grands groupes : les chondrites et les achondrites.
- Les chondrites sont des météorites primitives n'ayant quasiment pas changé depuis la formation du système solaire il y a 4,566 milliards d'années. Elles doivent leur nom à la présence de chondres, des petites sphérules de 0,1 à 10 mm de diamètre que l'on ne trouve pas dans les roches terrestres, et principalement constituées de minérauxminéraux silicatés tels l'olivineolivine et le pyroxènepyroxène. Le tout est réuni dans une matrice finement cristallisée contenant un peu de fer, parfois des inclusions réfractairesréfractaires blanchâtres riches en calciumcalcium et aluminiumaluminium, et dans le cas des chondrites carbonées, une forte proportion d'eau et de carbonecarbone.
- Les achondrites sont, elles, dépourvues de chondreschondres. Elles proviennent de la croûtecroûte ou du manteaumanteau d'un astéroïdeastéroïde de grande taille et elles ont vraisemblablement subi une cristallisation à partir d'un magmamagma. Par leur texturetexture, leur composition minéralogique et chimique, elles ressemblent à certains basaltesbasaltes terrestres. Parmi elles, les météorites SNC (ShergottitesShergottites, Nakhlites, Chassigny) sont particulières et pourraient provenir de la planète Mars.
Crédits : Stephane Erard et Aurélie Le Bras (obspm.fr).
Les météorites étudiées à l'Université de Toronto, et trouvées en AntarctiqueAntarctique, sont des achondrites, précisément des eucriteseucrites, et de ce fait, on pense qu'elles viennent de l'astéroïde Vesta dont la taille est d'environ 550 km. Pour des corps aussi gros, un processus similaire à celui qui s'est produit sur Terre très tôt dans son histoire a dû arriver.
La quantité d'éléments radioactifs initialement présents a été suffisante pour chauffer fortement l'astéroïde, provoquer sa fusion partiellefusion partielle et ainsi la formation d'un noyau ferreux en son centre avec un manteau tout autour donnant lieu à des processus magmatiques et volcaniques. Lors de collisions violentes, certains de ces astéroïdes ont été pulvérisés sous le choc et ce serait là l'origine des météorites métalliques et mixtes selon qu'elles soient constituées d'un alliagealliage fer-nickelnickel, comme les sidéritessidérites, ou d'un mélange de ce dernier avec d'autres minéraux, comme pour les pallasitespallasites.
Dans ce dernier cas, on observe des cristaux d'olivines noyés dans le métalmétal. On pense qu'il s'agit d'un échantillon de la couche présente à l'interface du noyau et du manteau de ces gros astéroïdes. Le même type de roches se retrouve très probablement à cette même interface sur Terre.
La datation de la différenciation
Un des problèmes centraux de l'histoire du système solaire est bien sûr celui de sa chronologie, en combien de temps les planètes se sont-elles formées et différenciées ?
Pour répondre à ces questions, l'étude des isotopesisotopes, et des réactions de désintégrations radioactives les reliant, est un moyen très puissant pour retracer les différentes étapes de l'évolution des corps du système solaire. En l'occurrence, c'est par l'intermédiaire de l'étude des zirconszircons.
Le zircon est un minéralminéral du groupe des silicatessilicates, plus précisément des nésosilicatesnésosilicates, et sa formule chimique est ZrSiO4. Il apparaît comme l'un des produits précoces de la cristallisation primaire des roches magmatiquesroches magmatiques et il est particulièrement stable ce qui fait que non seulement il traverse de grandes périodes de temps sans être altéré mais surtout, il conserve intacte la quantité d'isotopes qu'il contenait lors de sa formation, avec bien sûr les produits de désintégrations radioactives. On peut donc dater fidèlement et précisément des zircons.
C'est ce qu'ont fait Gopalan Srinivasan et ses collègues en utilisant la microsonde à ionsions du Swedish National Museum. Il faut savoir que le hafniumhafnium 182 se désintègre en tungstènetungstène 182 avec une demi-viedemi-vie de 9 millions d'années environ. En étudiant l'abondance du tungstène 182 dans les zircons des eucrites, les chercheurs ont donc déterminé que ceux-ci s'étaient formés moins de 10 millions d'années après la naissance du système solaire.
Jusqu'à présent, la petite taille de zircons retrouvés, qui avaient été fortement fragmentés par les collisions ultérieures, n'avait pas permis d'avoir une telle précision sur la date de différenciation des gros astéroïdes. Comme il s'agit très probablement aussi de celle des planètes nous avons donc maintenant une datation plus sûre du même processus sur Terre.
