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Les météorites martiennes et leur composition

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.

  
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Chondrites métamorphiques, pallasites : certaines météorites pourraient bien venir d'une autre planète, confortant l'hypothèse des météorites martiennes.

Certaines chondrites dites « métamorphiques » (comme celles d'Ehole, en Éthiopie) ont subi une transformation thermique à l'intérieur de la planète hôte qui les abritait pendant des millions d'années. Leur structure a été recristallisée et est très granuleuse. Certaines d'entre elles pourraient bien venir d'une autre planète, confortant l'hypothèse des météorites martiennes.

Une catégorie intermédiaire rassemble les pallasites, des mésosidérites qui ont été formées à la limite entre le noyau et le manteau d'une planète hôte. Elles contiennent du fer et des inclusions de silicates (olivine, etc.). Parmi les plus belles et les plus connues, citons les pallasites d'Imilac et d'Esquel. Vu leur beauté et leur rareté, elles représentent une forte valeur marchande qui se chiffre en milliers de dollars mais ne le dites pas au douanier...

Les météorites martiennes et leur composition. © Nasa, JPL, Wikimedia Commons, DP

Ces météorites métamorphiques venant vraisemblablement d'une autre planète, elles consolident l'idée que certaines d'entre elles nous viendraient directement de Mars.

Des météorites mixtes. © Documents NMNH

La météorite ALH 84001

En effet, depuis 1981, les géologues ont découvert en Antarctique plusieurs météorites composées d'hydrocarbures polycycliques (les fameux PAH qui ne sont pas des acides aminés) âgés de 4,5 milliards d'années et associés à des éléments organiques (carbonates). Le spécimen ALH 84001, en particulier, ressemble fortement aux cailloux analysés à la surface de Mars.

Parmi les 22.000 météorites récoltées par les professionnels et provenant de la ceinture d'astéroïdes, 17 spécimens sont originaires de Mars. Ces exemplaires très rares sont des météorites de la famille des SNC, nom formé par les trois premières météorites de ce type trouvées sur Terre (Shergottite nakhlilite chassignite).

Des météorites martiennes. © Documents NMNH

Comment reconnaître une météorite martienne ?

La question de savoir comment reconnaître une météorite martienne a soulevé bien des discussions. L'analyse de la croûte d'une météorite ne donne aucune indication sur son origine. Elle est fondue et ses éléments ont été réorganisés chimiquement ou physiquement. Elle ne témoigne que de la friction atmosphérique et de la nature de ses composants, plus ou moins volatils ou oxydables.

Le basalte dont la météorite est composée n'est pas non plus un indicateur très probant car il est commun à la plupart des corps célestes, sous différentes colorations, du gris clair au noir. Sa structure microscopique pourrait éventuellement nous mettre sur la voie. Ce sont en fait les gaz qui déterminent l'origine des SNC.

Les gaz atmosphériques emprisonnés dans les SNC au cours de la fusion présentent des propriétés similaires aux isotopes analysés dans l'atmosphère martienne par la mission Viking, en 1976. Ces météorites contiennent de petites quantités d'eau dont le rapport isotopique de l'oxygène diffère de celui mesuré dans l'eau terrestre. Tous ces indices suggèrent non seulement que ces météorites viennent de Mars mais que cette planète contenait autrefois beaucoup plus d'eau, transformant ces SNC en carbonates.

La proportion des isotopes de l'oxygène 17O/18O dans les météorites (en bleu) est différente de celle des roches terrestres (en vert) et lunaires (en rouge). Cela suggère que ces roches ne se sont pas formées de la même manière que la Terre. Les météorites SNC proviendraient de Mars. © Adapté de Mission to the Moon, ESA

Plus étonnant encore, après analyse, il s'avère que l'échantillon ALH 84001 contient des minéraux carbonés qui, d'ordinaire, précipitent en présence d'eau sous forme liquide. Il présente également des grains de cristaux de magnétites similaires en forme et dimension à ceux produits par certaines bactéries terrestres. Nous n'avons toutefois pas dit qu'il s'agissait des traces du métabolisme d'organismes vivants... La question est pourtant ouverte et souleva dès sa publication un large débat qui n'est pas encore clos.