Expliqué: Comment une météorite indienne a aidé à étudier la formation de la Terre

En étudiant la composition de ces fragments de météorites, les chercheurs ont démêlé la composition attendue dans le manteau inférieur de la Terre qui se trouve à environ 660 km de profondeur.

L'équipe internationale de scientifiques a examiné une section de la météorite hautement choquée de Katol (Source : météorites.asu.edu)

Le 22 mai 2012, une grande pluie de météores s'est produite près de la ville de Katol à Nagpur. Comme cela s'est produit à midi, les villageois ont raté le spectacle de lumière, mais la douche a provoqué des bangs soniques ou des bruits de tonnerre, répandant initialement des rumeurs selon lesquelles un avion s'était écrasé.

Le lendemain, des chercheurs du Geological Survey of India ont collecté environ 30 fragments de météorites, le plus gros pesant environ un kilogramme.

Les premières études ont révélé que la roche hôte était principalement composée d'olivine, un minéral vert olive. L'olivine est la phase la plus abondante dans le manteau supérieur de notre Terre. Notre Terre est composée de différentes couches dont la croûte externe, suivie du manteau puis du noyau interne. Vous pouvez atteindre le manteau supérieur si vous forez sur environ 410 kilomètres.

Maintenant, en étudiant la composition de ces fragments de météorites, les chercheurs ont démêlé la composition qui devrait être présente dans le manteau inférieur de la Terre qui se trouve à environ 660 km de profondeur.

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L'étude de la météorite pourrait également nous en dire plus sur la façon dont notre Terre est passée d'un océan de magma à une planète rocheuse.

Comment étudier une météorite ?

Les chercheurs ont prélevé un petit échantillon de la météorite et l'ont examiné à l'aide de techniques de microscopie spéciales. La minéralogie a été déterminée à l'aide d'un spectromètre laser micro-Raman.

Ces techniques ont aidé l'équipe à identifier, caractériser la structure cristalline de la météorite et déterminer sa composition chimique et sa texture.

Que montre la nouvelle étude ?

L'équipe internationale de scientifiques a examiné une section de la météorite hautement choquée de Katol.

L'article publié ce mois-ci dans PNAS rapporte la première occurrence naturelle d'un minéral appelé bridgmanite. Le minéral a été nommé en 2014 en l'honneur du professeur Percy W. Bridgman, récipiendaire du prix Nobel de physique 1946.

Diverses études informatiques et expérimentales ont montré qu'environ 80% du manteau inférieur de la Terre est constitué de bridgmanite. En étudiant cet échantillon de météorite, les scientifiques peuvent décoder comment la bridgmanite s'est cristallisée au cours des dernières étapes de la formation de notre Terre.

Bridgmanite sur Terre VS sur météorite

La bridgmanite dans la météorite s'est formée à des pressions d'environ 23 à 25 gigapascals générées par l'événement de choc. La température et la pression élevées à l'intérieur de notre Terre ont changé au cours de milliards d'années, provoquant la cristallisation, la fusion et la refusion des différents minéraux avant qu'ils n'atteignent leur état actuel. Il est important d'étudier ces minéraux individuels pour avoir une idée précise de comment et quand les couches de la Terre se sont formées.

Le Dr Sujoy Ghosh, professeur adjoint du département de géologie et de géophysique de l'Institut indien de technologie de Kharagpur, explique : La météorite de Katol est un échantillon unique et c'est une découverte importante. Bien que des études antérieures sur d'autres échantillons de météorites (échantillons de Tenham et Suizhou) aient montré la présence de beaucoup plus de composants de magnésium et de fer, ils étaient différents de la bridgmanite présente dans le manteau inférieur de la Terre. La composition de la bridgmanite de Katol correspond étroitement à celles synthétisées dans différents laboratoires du monde entier au cours des trois dernières décennies. Il est l'auteur correspondant de l'article.

Évolution de la Terre

Les planètes intérieures ou les planètes telluriques ou les planètes rocheuses Mercure, Vénus, la Terre et Mars sont formées par accrétion ou par des morceaux rocheux se réunissant et formant une planète par une pression accrue et une température élevée causées par des éléments radioactifs et des forces gravitationnelles, explique Kishan Tiwari, recherche universitaire du Département de géologie et de géophysique de l'Institut indien de technologie de Kharagpur. Notre Terre était un océan de magma avant que les éléments ne se cristallisent et se stabilisent et que les différentes couches telles que le noyau et le manteau se forment. Les éléments les plus lourds comme le fer allaient au cœur tandis que les silicates plus légers restaient dans le manteau. En utilisant la météorite comme analogue de la Terre, nous pouvons découvrir plus de détails sur la formation. Il est l'un des auteurs de l'article.

Le Dr Ghosh a ajouté : Nos découvertes ont conduit à de nombreuses autres avancées pour comprendre comment le noyau de la Terre s'est formé il y a environ 4,5 milliards d'années. Notre découverte pourrait également aider à étudier les mécanismes de transformation de phase à haute pression dans les profondeurs de la Terre.

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