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Météorite de fer

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Météorite de fer
Image illustrative de l’article Météorite de fer
Météorite de ferChupaderos, du groupe IIIB, découverte àJimenez (Chihuahua) (en),Mexique.
Caractéristiques
TypeMétéorite de fer
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Lesmétéorites de fer, appelées parfoismétéorites ferreuses[a] ousidérites (un terme devenu obsolète[b]), sont un type demétéorites composées principalement d'unalliagemétallique defer (Fe) et denickel (Ni). Elles sont interprétées comme des fragments de noyaux d'astéroïdes qui ont été littéralement épluchés de leur manteau silicaté par descollisions avec d'autresobjets dusystème solaire.

Selon leurcomposition chimique, on distingue 14 classes de météorites de fer regroupées en trois types : lesoctaédrites, leshexaédrites et lesataxites.

Les météorites de fer représentent 5 % des chutes des météorites connues[2].

Histoire

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Article détaillé :Fer météorique#Intérêt historique.

Leshommes préhistoriques ont utilisé le fer des météorites longtemps avant de pouvoir extraire lemétal desminerais de fer. LesSumériens et lesHittites appelaient ce matériau « le feu du ciel »[3].

Fréquence et origine

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Fréquence

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Meteor Crater, enArizona.

En raison de leur composition, lesmétéoroïdes ferreux subissent moins d'ablation en entrant dans l'atmosphère que les autres types, ce qui rend la taille des météorites de fer plus grande par rapport à celle des météorites pierreuses ou dessidérolithes[4].

Bien que les météorites de fer soient plus rares que lesmétéorites pierreuses[2], elles sont sur-représentées dans les collections de météorites. Plusieurs de ces météorites ont été découvertes enmilieu désertique ainsi qu'enAntarctique. Elles sont exposées plus fréquemment notamment parce qu'elles sont plus résistantes aux intempéries. Plus résistantes à l'érosion atmosphérique, elles sont plus susceptibles d'être retrouvées au sol en plus gros morceaux.

Origine

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Météorite de fer récupérée àSonora,Mexique.

Les météorites de fer sont liées à desastéroïdes detype M. Les deux types d'objets ont des caractéristiquesspectrales similaires enlumière visible. Les météorites de fer sont considérées comme les fragments des noyaux d'astéroïdes qui ont été brisés par des impacts[5].

L'analyse isotopique dumolybdène et dutungstène dans les météorites de fer indique qu'elles proviennent de deux réservoirs différents, qui sont restés séparés entre unmillion d'années et de 3 à 4 millions d'années après laformation du Système solaire[6].
L'explication la plus plausible de cette séparation est la formation deJupiter, qui a ouvert un espace dans ledisque protoplanétaire et empêché l'échange de matière entre les deux réservoirs. Il semble que le noyau de Jupiter ait crû jusqu'à une vingtaine demasses terrestres en moins d'un million d'années, puis plus lentement jusqu'à une cinquantaine de masses terrestres pendant encore de 2 à 3 Ma.

Composition

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Les météorites de fer sont constituées d'un alliage composé en moyenne de 90 % de fer et de 10 % d'autreséléments chimiques tels lenickel, l'iridium, lechrome et legallium[7]. Cet alliage est couramment appeléfer météorique (ou météoritique), ou simplement fer-nickel. La proportion de nickel est presque toujours supérieure à 5 % et peut atteindre environ 25 %[7].

Classification

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Il y a deux façons de classer les météorites de fer :

Classification structurale

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Cette méthode, plus ancienne que la classification chimique, est fondée sur l'observation de la structure de la météorite coupée, polie et traitée avec la gravure[8] :

  • lesoctaédrites, qui présentent, après sciage, polissage et attaque à l'acide, desfigures de Widmanstätten. Ce sont les sidérites les plus nombreuses ;
  • leshexaédrites, moins riches en nickel (5 à 6 %), qui ne présentent que rarement des stries, parfois deslignes de Neumann ;
  • lesataxites, riches en nickel (16 % minimum), dont les figures de Widmanstätten sont invisibles à l'œil nu.

Certaines météorites de fer (25 %) n'entrent pas dans cette classification et sont qualifiées d'anomalous iron (« fer anormal »)[9],parfois abrégé eniranom[réf. nécessaire].

Classification chimique

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Aujourd'hui l'on utilise surtout un système de classification chimique, qui prend en compte les concentrations ennickel et dans leséléments-tracesgallium,germanium etiridium pour définir des groupes chimiques distincts. Les autres éléments-traces utilisés pour définir les groupes et sous-groupes sont l'antimoine, l'arsenic, lecobalt, lecuivre, l'or, lethallium et letungstène. Les concentrations en éléments-traces sont représentées en fonction de la teneur globale en nickel sur des échelles logarithmiques, ce qui fait apparaître des groupes chimiques bien distincts. Quatorze groupes, désignés par des chiffres et des lettres romains, tels que « IAB », ont été reconnus jusqu'à présent, chaque groupe comprenant cinq membres ou plus. On pense que les météorites ferreuses de chaque groupe chimique partagent la même origine et se sont formées sur uncorps parent commun[10].

Les classes chimiques de météorites de fer :

Météorites de fer particulières

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Les plus grosses météorites de fer découvertes

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Lamétéorite d'Hoba, située près deGrootfontein.
Articles détaillés :Météorite d'Hoba etCampo del Cielo.

La plus grosse météorite découverte est la météorite d'Hoba, située près deGrootfontein, enNamibie. Découverte en 1920, elle est de la classe IVB. Elle a une masse située entre55 et 61 tonnes, avec un âge estimé à 200 millions d'années. Elle serait tombée sur Terre il y a environ 80 000 ans[13].

Elle se compose de fer à 82,4 %, de nickel à 16,4 %, de cobalt à 0,76 %, dephosphore à 0,04 % et possède des traces d'une dizaine d'autres éléments. Elle a la forme d'une dalle carrée dont la base a des dimensions de 2,95 × 2,84 mètres, et une hauteur moyenne de 1 mètre. Sa surface est couverte par deshydroxydes[14][source insuffisante].

La météorite ferreuse dont la masse cumulée des morceaux est la plus élevée est cependant la météorite du Campo del Cielo, tombée enArgentine il y a moins de 5 000 ans et dont les colons espagnols ont connaissance dès 1576. La masse cumulée de tous ses fragments dépasse en effet 100 t et son plus gros pèse 37 t.

La météorite de fer exploitée pendant le plus longtemps par l'Homme

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Fragment dit « Ahnighito » de la météorite du cap York. Il pèse 31 t et est exposé à l'American Museum of Natural History, à New York.
Article détaillé :Météorite du cap York.

Lamétéorite du cap York est une météorite qui a percuté la Terre il y a environ 10 000 ans. Elle porte le nom ducap York, lieu de sa découverte, auGroenland. Elle pèse environ 58,2 t et est faite defer météorique, unalliage composé de 92 % defer et de 8 % denickel, avec des traces degermanium,gallium etiridium.

Elle a été utilisée pendant près de 1 000 ans par lesInuits pour fabriquer des outils en métal.

Notes et références

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Notes

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  1. L'adjectifferreux signifiant conventionnellement en chimie un état rédox de valence +2 pour l'élément fer, le qualificatif chimiquement correct pour ces météorites estde fer[1], du fait que l'élément y est en valence 0 (on parle defer natif).
  2. Le termesidérite n'est pas recommandé du fait du risque de confusion avec leminéral homonyme[1].
  3. a etbLes météorites IIAB et IIG représentent peut-être deux liquidesimmiscibles initialement présents dans lenoyau d'un mêmecorps parent[11].

Références

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  1. a etbLes Cahiers du Règne Minéral, numéro spécial n°1 sur les météorites différenciées (juillet 2012).
  2. a etbBrigitte Zanda et Monica Rotaru, Muséum National d'Histoire Naturelle,Les météorites, Paris,Bordas,coll. « Carnets d'histoire naturelle »,, 128 p.
  3. Rickard 1941,p. 55
  4. Mireille Christophe Michel-Levy et Paul Pellas, « Lithosidérites », Encyclopaedia Universalis,.
  5. (en)Geoffrey Notkin, « IRON METEORITES - THE HEARTS OF LONG-VANISHED ASTEROIDS », surgeology.com, Geology.com,.
  6. (en) Thomas S. Kruijer, Christoph Burkhardt, Gerrit Budde et Thorsten Kleine, « Age of Jupiter inferred from the distinct genetics and formation times of meteorites »,Proceedings of the National Academy of Sciences,vol. 114,no 26,‎,p. 6712-6716(DOI 10.1073/pnas.1704461114).
  7. a etb(en) J. T.Wasson,Meteorites, Classification and Properties,Springer-Verlag,, 327 p.(présentation en ligne).
  8. (en) « Structural Classification of Iron Meteorites », surMeteorite.fr,(consulté le).
  9. (en) Edward R. D. Scott, « Origin of anomalous iron meteorites »,Mineralogical Magazine,vol. 43,‎,p. 415-421(lire en ligne[PDF], consulté le).
  10. (en) « Chemical Classification of Iron Meteorites », surMeteorite.fr,(consulté le).
  11. (en) Aryavart Anand, Fridolin Spitzer, Timo Hopp, Richard Windmill, Pascal Kruttaschet al., « Isotopic evidence for a common parent body of IIG and IIAB iron meteorites »,Geochimica et Cosmochimica Acta,vol. 382,‎1er octobre 2024,p. 118-127(DOI 10.1016/j.gca.2024.07.025).
  12. (en) Hope A. Tornabene, Connor D. Hilton, Katherine R. Bermingham, Richard D. Ash et Richard J. Walker, « Genetics, age and crystallization history of group IIC iron meteorites »,Geochimica et Cosmochimica Acta,vol. 288,‎1er novembre 2020,p. 36-50(DOI 10.1016/j.gca.2020.07.036).
  13. Claire König, « Namibie : Hoba, la plus grande météorite du monde »,Dossier - Cent jours en Namibie, un voyage géologique, surFutura Sciences,(consulté le).
  14. Jean Paul Wolniaczyk, « Namibie : la météorite de Hoba », surrevafrique.com,.

Voir aussi

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Bibliographie

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Articles connexes

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Liens externes

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