Chaque année, des milliers de fragments de roche extraterrestre atteignent la surface de la Terre. Certains ne sont que de banals cailloux gris ; d’autres renferment des cristaux d’olivine d’une pureté digne d’un bijou, des entrelacs métalliques impossibles à reproduire en laboratoire, ou des grains plus anciens que le Soleil lui-même. Les météorites sont bien plus que des curiosités : ce sont des archives minéralogiques du système solaire, capables de raconter la naissance des planètes. Voici ce que leurs minéraux nous apprennent.
Trois grandes familles de météorites
On classe les météorites en trois grands groupes selon leur composition. Les météorites pierreuses, les plus nombreuses, sont dominées par des silicates ; les météorites métalliques sont constituées d’un alliage de fer et de nickel ; les météorites mixtes, ou lithosidérites, associent les deux dans des proportions comparables. Cette classification reflète l’histoire de leurs corps parents : des astéroïdes dont certains, suffisamment gros, se sont différenciés en un noyau métallique et un manteau silicaté, à l’image de la Terre. Fragmentés lors de collisions, ils nous livrent aujourd’hui des morceaux de chacune de ces couches.
Les chondrites, mémoire du système solaire
Parmi les météorites pierreuses, les chondrites occupent une place à part. Elles tirent leur nom des chondres, de minuscules billes de silicate formées par refroidissement rapide de gouttelettes fondues, aux tout premiers instants du système solaire. Jamais fondues ni recristallisées depuis, ces roches ont conservé une composition quasi originelle, datée d’environ 4,567 milliards d’années. Les chondrites carbonées, les plus primitives, contiennent même de l’eau et des molécules organiques. Elles constituent une référence pour comprendre la matière à partir de laquelle les planètes se sont assemblées.
Un cortège de minéraux familiers… et exotiques
Les minéraux des météorites nous sont souvent familiers : olivine, pyroxènes, feldspaths se retrouvent aussi dans les roches terrestres. Mais s’y ajoutent des espèces plus rares sur notre planète, comme le fer natif nickélifère, présent sous deux formes intimement mêlées, la kamacite et la taénite, ou encore la troïlite, un sulfure de fer. On y trouve aussi de la schreibersite, un phosphure métallique, et de la chromite. Ces cristaux obéissent aux mêmes lois d’empilement atomique que les minéraux terrestres, décrites par les sept systèmes cristallins ; seule leur origine, hors de la Terre, les distingue radicalement.
Le fer céleste et ses figures secrètes
Les météorites métalliques réservent une surprise spectaculaire. Lorsqu’on polit puis attaque une tranche à l’acide, apparaît un réseau géométrique de lamelles entrecroisées : les figures de Widmanstätten. Elles résultent de la démixtion très lente de la kamacite et de la taénite, sur des millions d’années, au cœur d’un astéroïde qui refroidissait quelques degrés par million d’années seulement. Impossibles à recréer en laboratoire, ces motifs signent l’origine extraterrestre d’un métal. Comme le cuivre ou l’argent que l’on trouve à l’état pur sur Terre — voir notre article sur le cuivre natif —, ce fer céleste fut d’ailleurs travaillé par l’humanité bien avant la maîtrise de la métallurgie.
Les pallasites, joyaux venus du ciel
Les lithosidérites les plus admirées sont sans conteste les pallasites. Elles présentent de larges cristaux d’olivine, souvent de qualité gemme comparable au péridot, enchâssés dans une matrice de fer-nickel. Longtemps interprétées comme des échantillons de la frontière entre noyau et manteau d’un astéroïde, elles pourraient aussi résulter du mélange brutal de ces deux couches lors d’impacts violents. La célèbre pallasite d’Esquel, découverte en Argentine, en offre l’un des plus beaux exemples : rétroéclairée, sa tranche évoque un vitrail minéral. Ces pierres illustrent à merveille la beauté que peut atteindre l’association du métal et du cristal.
Des minéraux nés du choc et d’avant le Soleil
L’impact des météorites engendre aussi ses propres minéraux. Les pressions colossales du choc transforment la matière à l’état solide, un peu comme le métamorphisme terrestre poussé à l’extrême : on voit alors apparaître des variétés de silice de très haute pression, voire de minuscules diamants. Plus étonnant encore, certaines chondrites renferment des grains présolaires — nanodiamants, carbure de silicium — formés dans d’autres étoiles avant même la naissance du Soleil. Ces poussières venues d’ailleurs rappellent que le grand recyclage de la matière ne se limite pas à notre planète, mais s’inscrit dans le cycle des roches à l’échelle cosmique.
Sources
O. Richard Norton, The Cambridge Encyclopedia of Meteorites ; NASA, « Meteorites and Meteorite Classification » ; Meteoritical Society, Meteoritical Bulletin Database ; Encyclopædia Britannica, « Meteorite ».
