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Chutes de météorites et cratères d'impact

Dossier - Les météorites, ces roches extraterrestres
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Les météorites sont des roches d'origine extraterrestre. Elles peuvent être toutes petites ou bien peser plusieurs tonnes. Elles diffèrent entre elles par leur nature, dépendant de leur lieu de formation. Certaines sont originaires de la Lune, d'autres proviennent de Mars, ou encore d'astéroïdes, voire de comètes ou de planétoïdes disparus. Toutes ont une histoire fascinante à raconter.

  
DossiersLes météorites, ces roches extraterrestres
 

Certains observateurs ont eu l'occasion d'assister à la chute de météorites sur Terre. Cependant, pour la plupart des gens, ce sont les impacts de météorites, laissant des cratères, qui témoignent de la chute de ces corps rocheux extraterrestres.

Un cratère d'impact est le signe d'une chute de météorite. Ici, cratère dans la province de Chubut, en Argentine. © Fernando de Gorocica, Wikimedia Commons, CC by-sa 4.0

Un cratère d'impact est le signe d'une chute de météorite. Ici, cratère dans la province de Chubut, en Argentine. © Fernando de Gorocica, Wikimedia Commons, CC by-sa 4.0

Ce contenu a été écrit en collaboration avec le docteur Carleton B. Moore, du Center for Meteorites Studies, de l'université d'Arizona (États-Unis). Les photographies de cratères m'ont aimablement été communiquées par Janice Smith, du Geological Survey of Canada, Natural Resources Canada.

Une météorite est un corps rocheux extraterrestre tombant sur Terre. © DR

Une météorite est un corps rocheux extraterrestre tombant sur Terre. © DR

La chute d'une météorite

Vers la fin des années 1950, mon père eut l'occasion d'assister à un phénomène exceptionnel dans le nord-ouest de l'Uélé, en République du Congo. Vers 22 h (heure locale), longtemps après le coucher du soleil, alors qu'il préparait un barbecue à l'extérieur, il vit « comme la Lune tomber. Vraiment, la Lune tombait », me raconta-t-il.

Il reconnut immédiatement la chute d'une météorite et, quelques instants plus tard, il vit la ligne d'horizon nord s'embraser d'une grande lueur. Il ne perçut aucun bruit, si bien que le phénomène lui parut plus étrange encore. Malgré mes recherches, je n'ai trouvé à ce jour aucune trace de cet objet ni aucun compte-rendu de cet évènement. Avis aux spécialistes...

Depuis quelques années, les scientifiques étudient la menace possible des géocroiseurs pour notre planète. À l’image du scénario de l’extinction des dinosaures, ces astéroïdes sont-ils une menace pour la vie sur Terre ? Futura a interviewé Jean-Pierre Luminet, astrophysicien de renom, afin d’en savoir plus. © Futura

Comment les météorites arrivent-elles sur Terre ?

La plupart des météoroïdes (des astres plus gros qu'une molécule mais plus petits qu'un astéroïde) ont été créés dans le Système solaire, plus ou moins près du noyau d'un astre en cours de formation. Un jour, ce corps s'est fragmenté, faute de cohésion interne, ou a explosé à la suite d'une collision en libérant de gros fragments de plusieurs tonnes dans l'espace interplanétaire.

Au fil des ans, leurs mouvements ont été perturbés par les champs gravitationnels des planètes. La géante Jupiter, en particulier, est à elle seule capable d'éjecter un astéroïde ou une comète de son orbite autour du Soleil. Elle altère si bien sa trajectoire qu'elle finit par l'infléchir au point de lui donner la forme d'une ellipse de courte période. Plongeant dans le Système solaire jusqu'aux planètes telluriques, ces débris traversent un jour l'orbite de la Terre pour finir funestement dans un désert... ou sur le capot d'une voiture.

Les plus grosses météorites, pesant plusieurs centaines de tonnes, rentrent dans l'atmosphère sur une trajectoire inclinée à environ 45° et à plus de 30 km/s (soit plus de 100.000 km/h) ; elles ne s'y consument pas entièrement. En l'espace d'une minute, le projectile percute violemment le sol en provoquant un immense cratère (Meteor Crater) et/ou l'érection d'une chaîne de montagnes (Gosses Bluff) par un effet similaire à celui qui se produit quand on lance un projectile dans de la boue.

Si la météorite est très dense, elle peut être enfouie au centre du cratère d'impact, mais, si elle est poreuse ou subit un freinage aérodynamique très important, elle peut tout aussi bien exploser en mille fragments à quelques kilomètres d'altitude et se disperser sur des dizaines de kilomètres alentour (Sikhote-Aline, en Sibérie) ou exploser dans l'atmosphère en libérant toute son énergie sous forme de chaleur (Tunguska, en Sibérie, Lugo, en Italie).

La chute d'une météorite laisse un cratère d'impact sur Terre. © Documents T. Lombry et SDG

La chute d'une météorite laisse un cratère d'impact sur Terre. © Documents T. Lombry et SDG

Météorites : les évènements de Peekskill et Lugo

Pour une raison qui demeure encore mystérieuse, la plupart des météoroïdes se brisent sous une pression dynamique inférieure à leur force de cohésion interne. C'est ainsi que la météorite de Peekskill (New York, États-Unis), qui tomba en 1992, pouvait résister à une force de pression de 30 MPa (300 atmosphères) mais qu'elle se fragmenta sous une pression d'environ 0,7-1 MPa. Même chose pour le bolide de Lugo (Italie), qui explosa en haute altitude. Pourquoi, nul ne le sait vraiment. On soupçonne toutefois que ces corps aient une structure interne assez fragile et poreuse, contenant probablement des cavités.

Le cratère d'impact fait théoriquement 24 fois la taille de la météorite mais certains cratères peuvent atteindre 30 fois cette taille si l'impulsion est très élevée et le corps très dense.

Les cratères d'impact de météorites font généralement 24 fois la taille du corps rocheux. © Documents NRCAN et LPI

Les cratères d'impact de météorites font généralement 24 fois la taille du corps rocheux. © Documents NRCAN et LPI

La plupart des cratères d'impact passent inaperçus car ils sont recouverts depuis longtemps par la végétation qui les camoufle. Ils peuvent également être ensevelis sous le sable, noyés dans un lac ou par la mer. Des spécimens ont été récoltés sur les six continents, y compris aux pôles et l'on dénombre près de 1.600 impacts dont 13 sont authentifiés comme étant d'origine extraterrestre ; 140 autres sites le sont très probablement, à la suite de la découverte de signatures chimiques et minéralogiques typiques d'impacts à grande vitesse, mais aucune trace météoritique n'a encore été trouvée auprès des cratères.

Les plus grosses météorites du monde : celles de Hoba et de Ahnighito

Une météorite peut aussi être découverte isolément, sans cratère d'impact alentour. Ainsi, les chercheurs ont découvert un jour, perdue au milieu de la savane de Namibie, Hoba, la météorite la plus lourde du monde. À demi enterrée, elle pèse 66 tonnes ! On comprendra que les scientifiques aient préféré la laisser sur place.

Juste derrière elle, vient la météorite de Ahnighito, une masse de 34 tonnes de fer qui tomba il y a environ 10.000 ans au Groenland. Après beaucoup de courage et de sueur pour la monter dans un navire, elle est aujourd'hui exposée au Muséum américain d'histoire naturelle, à New York.