Astronomie, Satellite, Espace

MÉTÉORITES DE FER



LES COEURS DES ASTEROIDES LONGUES DISPARUS


Le sixième d'une série d'articles de Geoffrey Notkin, Aerolite Meteorites

Tranche de Gibeon: Une grande coupe d'extrémité polie du Gibeon (IVA), fer octaèdre fin, découvert pour la première fois en 1836 dans le désert du Namib, en Namibie. Gibeon est prisé par les collectionneurs pour son beau motif de gravure, et populaire auprès des bijoutiers car c'est un fer très stable et non sujet à la rouille. De petites sections des fers Gibeon sont parfois façonnées en bagues et ont été utilisées pour orner les cadrans de montres chères. Photographie de Leigh Anne DelRay,

Dans le deuxième épisode de Météorwritings, "Types et classification des météorites", nous avons examiné les trois principaux types de météorites - les fers, les pierres et les fers pierreux. Ce mois-ci, et dans les deux prochains versements, nous examinerons de façon beaucoup plus détaillée ces classes, discuterons de la façon dont elles ont été formées, de ce qui est unique à leur sujet et examinerons également quelques exemples bien connus de chaque type.

Détail de tranche de Gibeon: Détail d'une tranche de fer Gibeon, après gravure avec une solution douce d'acide nitrique. Notez le motif complexe des bandes de taenite et de kamacite. Dans les sections gravées de Gibeon, ces bandes ont généralement une largeur d'environ 1 mm, ou moins, d'où sa désignation comme octaédrite fine. Gibeon est l'une des plus grandes chutes de météorite connues avec un poids total récupéré estimé à 26 tonnes. Beaucoup des plus grandes pièces connues sont exposées à Windhoek, la capitale de la Namibie. Photographie de Leigh Anne DelRay,

D'où viennent les météorites de fer?

Dans le film d'aventure classique de 1959, Voyage au centre de la terre, basé sur le merveilleux livre de Jules Verne Voyage au Centre de la Tèrre, une équipe d'explorateurs dirigée par un James Mason très approprié et ingénieux, rencontre des reptiles géants, de vastes cavernes souterraines, des océans et les restes de civilisations perdues dans un monde souterrain caché loin sous la croûte de notre planète. Si nous pouvions réellement faire un tel voyage vers le centre de la Terre, notre aventure dans la vie réelle serait plutôt courte, car le cœur de notre planète est une sphère de fer en fusion avec une température supérieure à 4000 ° C. Le monde imaginé par Verne rend le film plus excitant, mais sans noyaux planétaires fondus, nous n'aurions pas de météorites de fer.


Que sont les météorites?

Les astronomes croient qu'au début de notre système solaire, il y a plus de quatre milliards d'années, toutes les planètes intérieures avaient des noyaux fondus. Comme notre Terre est la plus grande des planètes terrestres (celles composées en grande partie de roches silicatées, par opposition aux planètes gazeuses), elle a probablement une température interne plus élevée que nos plus petits voisins: Mars et Mercure. Nous savons également qu'au moins certains astéroïdes de la ceinture d'astéroïdes entre Mars et Jupiter avaient autrefois des noyaux en fusion, et ces corps étaient les parents de météorites de fer. Leurs noyaux auraient été chauffés par des éléments radioactifs et auraient atteint des températures d'environ 1 000 ° C. L'éminent météorologue Dr Rhian Jones de l'Institut de météorologie d'Albuquerque explique succinctement le résultat:

"Dans un astéroïde fondu, le matériau rocheux fondu et le métal fondu ne se mélangent pas. Les deux liquides sont comme l'huile et l'eau et restent séparés. Le métal est beaucoup plus dense que le liquide rocheux, donc le métal coule au centre de l'astéroïde et forme un noyau . "

Ce métal liquide était composé en grande partie de fer et de nickel, qui se sont refroidis très lentement sur une période de millions d'années, entraînant la formation d'une structure d'alliage cristallin visible Widmanstätten Pattern voir ci-dessous en fer, et quelques météorites en fer pierreux qui ont été sectionnées et gravées.

Un événement catastrophique qui a conduit à la destruction de certains de ces astéroïdes - comme une collision avec un autre corps important - a dispersé des fragments de fer-nickel dans l'espace. Parfois, ces fragments rencontrent notre planète et filent, fondent, à travers notre atmosphère. Ceux qui survivent et atterrissent à la surface de la Terre sont des météorites de fer.

Détail tranche Glorieta: Détail d'une tranche de la météorite de la montagne Glorieta découverte dans le comté de Santa Fe, Nouveau-Mexique en 1884. Des pallasites et des sidérites (fers) ont été trouvées dans le même champ de dispersion. Notez le motif complexe de verrouillage des bandes de fer-nickel. La zone illustrée mesure environ 12 cm de largeur. Photographie de Leigh Anne DelRay,

Comment savons-nous que ce sont de vraies météorites?

L'une des questions qui me sont le plus fréquemment posées est: "Comment savons-nous qu'elles sont réelles?" Un chercheur, un chasseur ou un collectionneur de météorites expérimenté peut généralement identifier une véritable météorite de fer simplement en la regardant et en la tenant. Tout en fondant dans notre atmosphère, les météorites de fer acquièrent généralement de petites dépressions de forme ovale sur leurs surfaces appelées regmaglypts. Ces caractéristiques ne se trouvent pas sur les roches terrestres. Les météorites de fer sont très denses - beaucoup plus lourdes que presque toutes les roches terrestres - et adhéreront facilement à un aimant puissant. Les météorites de fer contiennent également un pourcentage relativement élevé de nickel - un métal très rarement trouvé sur Terre - et elles présentent une caractéristique unique qui n'est jamais vue dans les matériaux terrestres.

Détail de tranche de Henbury: La météorite de fer Henbury du centre de l'Australie est associée à un grand champ de cratère et a été découverte pour la première fois en 1931. Henbury est classé comme fer IIIAB et est une octahédrite moyenne. Les bandes sont considérablement plus larges que celles du fer Gibeon (octaèdre fin), également illustré sur cette page. La zone indiquée mesure environ 8 cm de largeur. Photographie de Leigh Anne DelRay,

Le modèle de Widmanstätten dans les météorites de fer

Au début des années 1800, un géologue britannique dont on se souvenait seulement comme «G» ou peut-être «William» Thomson a découvert un motif remarquable en traitant une météorite avec une solution d'acide nitrique. Thomson tentait de retirer la matière oxydée d'un spécimen de pallasite de Krasnojarsk. Après avoir appliqué l'acide, Thomson a remarqué un motif en forme de réseau émergeant de la matrice. Le même effet a également été noté par le comte Alois von Beckh Widmanstätten en 1808, et est aujourd'hui mieux connu sous le nom de modèle Widmanstätten, mais est parfois également appelé la structure Thomson.

Le motif complexe est le résultat d'un refroidissement extrêmement lent des noyaux d'astéroïdes fondus. Les bandes imbriquées sont un mélange des alliages fer-nickel taenite et kamacite. Mon collègue Elton Jones explique:

"Le nickel est légèrement plus résistant à l'acide que le fer, de sorte que la taenite minérale ne mord pas aussi vite que la kamacite, permettant ainsi d'inciter le modèle Widmanstätten. La grossièreté est une indication de la durée pendant laquelle le processus de cristallisation a été autorisé à s'exécuter. dans le corps de l'astéroïde. La croissance des deux plaques minérales se produit tant que la température reste supérieure à 400 ° C et inférieure à 900 ° C. Généralement, ce processus est mesuré en déclins de dizaines de degrés C par million d'années. "

Étant donné que les motifs Widmanstätten ne peuvent pas se former dans les roches liées à la terre, la présence de cette structure est la preuve de l'origine météorique.

Météorite de fer Sikhote-Alin: Un exemple spectaculaire de la météorite de fer Sikhote-Alin, qui est tombée dans l'est de la Russie en 1947. Ce gros spécimen pèse 11,1 kg / 24 1/2 livres et est décrit comme un individu complet, contrairement aux spécimens de shrapnel qui sont anguleux en conséquence de fragmentation explosive dans l'atmosphère. Le cube à l'échelle illustré, mesure 1 cm. Notez la forme sculpturale et les regmaglypts abondants (empreintes de type empreinte du pouce), causés lorsque la surface a fondu pendant le vol. Photographie de Leigh Anne DelRay,

En savoir plus sur l'identification des météorites
Si vous souhaitez en savoir plus sur l'identification des météorites et découvrir comment effectuer d'autres tests simples à la maison, veuillez consulter le Guide Aerolite pour l'identification des météorites. Les météorites sont très précieuses à la fois pour la communauté scientifique et pour les collectionneurs enthousiastes. Donc, si vous pensez que l'un a atterri dans votre jardin, assurez-vous de le vérifier!

Classification des météorites de fer

Les météorites de fer se composent généralement d'environ 90 à 95% de fer, le reste étant composé de nickel et de traces de métaux lourds, dont l'iridium, le gallium et parfois l'or. Ils sont classés selon deux systèmes différents: la composition chimique et la structure. Il existe treize groupes chimiques pour les fers, dont l'IAB est le plus courant. Les fers qui ne rentrent pas dans une classe établie sont décrits dans Ungrouped (UNGR).

Les classes structurales sont déterminées en étudiant les deux alliages composants des météorites de fer: la kamacite et la taenite. Les cristaux de kamacite révélés par gravure à l'acide nitrique sont mesurés et la bande passante moyenne est utilisée pour déterminer la classe structurale, dont il y en a neuf, dont les six octaèdres. Un fer à bandes très étroites de moins de 1 mm (exemple: le fer Gibeon de Namibie) est décrit comme une octaédrite fine. À l'autre extrémité de l'échelle se trouve l'octaédrite la plus grossière (exemple: Sikhote-Alin de Russie) qui peut afficher une bande passante de 3 cm ou plus. Les hexahédrites présentent de gros monocristaux de kamacite; les ataxites ont une teneur anormalement élevée en nickel; les octaédrites plessitiques sont rares et présentent un motif fin en forme de fuseau lorsqu'elles sont gravées; le groupe anormal comprend les fers qui ne rentrent dans aucune des huit autres classes.

Les deux méthodologies sont couramment utilisées ensemble lors du catalogage des météorites de fer. Par exemple, le fer Campo del Cielo de la province du Chaco en Argentine est une octaédrite grossière décrite avec une classification chimique de l'IAB.

Sikhote-Alin orienté: Détail d'un remarquable spécimen de Sikhote-Alin orienté à 155,7 grammes. Pendant le vol, le bord d'attaque a maintenu une orientation fixe vers notre planète, ce qui a entraîné la forme de nez retroussé ou de balle qui est typique des météorites hautement orientées. Notez les caractéristiques semblables à des vrilles où des ruisseaux de fer fondu ont traversé la surface. Photographie de Leigh Anne DelRay,

Chasse aux météorites au Texas: L'auteur ci-dessus à gauche et son ami et partenaire d'expédition, Steve Arnold, chassent les météorites de fer avec des détecteurs de métaux spécialisés dans le comté de Red River, au Texas. Les météorites sont connues pour être tombées dans la région, qui est également une ancienne communauté agricole. Le terrain envahi par la végétation, associé à un sol riche en outils agricoles mis au rebut et à des matériaux en fer artificiel, a fait de la chasse aux météorites un véritable défi. Photographie de McCartney Taylor,

Quelques météorites de fer célèbres

CANYON DIABLO
Comté de Coconino, Arizona, États-Unis
Découvert en 1891
IAB, octaédrite grossière

Il y a environ 25 000 ans, une météorite de fer de la taille d'un bâtiment s'est écrasée dans le désert entre les villes actuelles de Flagstaff et Winslow, dans le nord de l'Arizona. La taille et l'inertie de l'impacteur ont provoqué une explosion massive qui a creusé un cratère de près de 600 pieds de profondeur et de 4 000 pieds de diamètre. Les recherches menées par le scientifique des météorites séminales H.H.Nininger ont révélé qu'une grande partie de la masse d'origine s'est vaporisée lors de l'impact, tandis que des centaines de tonnes de fragments sont tombées autour du cratère dans un rayon de plusieurs miles. Le site est nommé à tort Meteor Crater (les cratères sont formés par des météorites, pas des météores) et est généralement considéré comme le site d'impact le mieux préservé sur terre. Des météorites de fer sont encore occasionnellement trouvées autour du cratère, mais les terres environnantes sont privées et, malheureusement, la collecte de météorites est interdite. La météorite tire son nom d'un canyon à parois abruptes situé à l'ouest du cratère.

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WILLAMETTE
Clackamas County, Oregon, Etats-Unis
Découvert en 1902
IIIAB, octaédrite moyenne

Le fer Willamette de 15 tonnes est considéré par beaucoup comme la météorite la plus belle et la plus spectaculaire du monde. Il a été découvert en 1902 sur un terrain appartenant à la Oregon Iron and Steel Company près du village de Willamette (qui fait aujourd'hui partie de la ville de West Linn). Le trouveur, M. Ellis Hughes, avec son fils de quinze ans, a discrètement déplacé l'énorme fer à repasser de près d'un mile sur sa propre terre, à l'aide d'un ingénieux chariot en bois fait à la main. Hughes a ensuite été poursuivi avec succès par la société sidérurgique, la propriété de la météorite leur étant attribuée. En 1906, la météorite a été achetée, pour 20 600 $, et donnée au Musée américain d'histoire naturelle de New York. Il a été exposé au Planétarium Hayden pendant de nombreuses années et peut aujourd'hui être vu au Rose Center for Earth and Space. La controverse a continué de suivre la Willamette. Les tribus confédérées de la communauté Grand Ronde de l'Oregon ont poursuivi le Musée américain d'histoire naturelle pour le retour de la Willamette, affirmant qu'elle appartenait autrefois à la tribu Clackamas et qu'elle est une relique d'importance historique et religieuse. En l'an 2000, un accord a été conclu stipulant que la communauté de Grande Ronde pouvait "rétablir sa relation avec la météorite avec une visite de cérémonie annuelle".

SIKHOTE-ALIN
Primorskiy Kray, Russie
Témoin de chute, 12 février 1947
IIAB, octahédrite la plus grossière

Au cours de l'hiver 1947, le plus grand événement météoritique documenté a eu lieu près des montagnes Sikhote-Alin, en Sibérie orientale. Des milliers de fragments sont tombés parmi les arbres enneigés et ont formé un champ de cratère extraordinaire composé de 99 structures d'impact distinctes. Il existe deux types distincts de météorites Sikhote-Alin: les individus qui ont volé seuls dans l'atmosphère, acquérant souvent des regmaglypts et orientation; et des éclats d’éclats angulaires qui ont explosé sous la pression atmosphérique. Les individus Sikhote-Alin se sont généralement fondus dans des formes sculpturales inhabituelles en vol, sont parmi les météorites de fer les plus attrayantes et sont très convoités par les collectionneurs.

Livre de météorites de Geoff Notkin


Geoffrey Notkin, co-animateur de la série télévisée Meteorite Men et auteur de Meteorwritings sur Geology.com, a écrit un guide illustré pour récupérer, identifier et comprendre les météorites. Comment trouver un trésor à partir de l'espace: Le guide expert de la chasse et de l'identification des météorites est un livre de poche de 6 "x 9" avec 142 pages d'informations et de photos.


A propos de l'auteur


Photographie de
Leigh Anne DelRay

Geoffrey Notkin est un chasseur de météorites, écrivain scientifique, photographe et musicien. Il est né à New York, a grandi à Londres, en Angleterre, et fait maintenant sa maison dans le désert de Sonora en Arizona. Contributeur fréquent aux magazines scientifiques et artistiques, son travail est paru dans Reader's Digest, The Village Voice, Filaire, Météorite, La graine, Ciel et télescope, Rock & Gem, Journal lapidaire, Geotimes, New York Presset de nombreuses autres publications nationales et internationales. Il travaille régulièrement à la télévision et a réalisé des documentaires pour The Discovery Channel, BBC, PBS, History Channel, National Geographic, A&E et Travel Channel.

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