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La Caille

La commune de Caille est connue des astronomes du monde entier grâce à une météorite. Il s’agit d’un morceau d’astéroïde, un de ces cailloux baladeurs qui sont les laissés pour compte de la formation du système solaire. Il lui a été donné pour nom « La Caille ». Aujourd’hui abritée au Muséum d'Histoire Naturelle de Paris. Cette météorite, tout droit venue de la ceinture d'astéroïdes entre Mars et Jupiter, constitue l'une des plus grosses météorites retrouvées en Europe. En 2007, la commune de Caille a fait faire un moulage en résine qui est installé dans le clocher de l'église et mis en valeur par un son et lumière.

Ce bloc de fer météorique, un impressionnant morceau d’astéroïde, aurait 160 000 ans d’âge terrestre. Composé essentiellement de ferronickel, il fut découvert sur la montagne de l'Audibergue après un voyage cosmique d'environ 135 millions d'années. La météorite de La Caille ne fut identifiée qu’en 1828 alors qu’elle servait de banc devant l’église du village de Caille dans les Alpes Maritimes.

Dans les Alpes-Maritimes, seules deux chutes de météorites ont été authentifiées.

L'une est tombée le 29 novembre 1637 vers 10 h du matin aux confins des territoires de Guillaumes et de Péone (Mont Vasson). La chute de cette météorite a été observée par plusieurs témoins qui ont déposé auprès des autorités. D'un poids de 27 kg, elle fut réclamée par le seigneur de D'Aluis (Daluis) à qui elle fut remise. Aujourd'hui, sa trace a été perdue.

L'autre, La météorite de La Caille, dont la chute n'a probablement pas été observée, serait tombée dans la montagne de l’Audibergue, découverte vers le milieu du XVII° ne fut reconnue comme météorite qu'en 1828 alors qu'elle servait de banc devant l'église et que les cultivateurs venaient y emmancher leurs outils. Réclamée par l'Académie des Sciences de Paris, elle fut échangée contre une horloge pour le village de Caille. ​

Cette imposante pierre de fer céleste, la plus importante jamais retrouvée sur le territoire français, constitue l'un des fleurons de la collection du Musée. Il s'agit de la plus importante, météorite française, la deuxième à l'échelle européenne.

L'histoire mouvementée d'un objet céleste échangé contre une horloge.

Vers 1630, c'est au cœur du massif de l'Audibergue, à environ neuf kilomètres au sud-est de Caille (le nom de la commune est en fait Caille et non La Caille) que ce gros caillou a été découvert. Celle qu'on appelait alors la pierre de fer a vécu près de deux siècles dans l'anonymat. En 1828, ses origines extra-terrestres sont reconnues et l'arrachent alors à sa terre d'accueil. Sous Charles X, à la demande du ministre de l'intérieur, elle avait été envoyée à Paris, en échange d'une horloge pour le village.

Selon les témoignages recueillis à l'époque, Un berger la découvrit fans le massif de l'Audibergue, à quelques kilomètres au sud-est du village. Il en instruisit son maître qui la fit traîner par des bœufs jusque dans la plaine où elle fut abandonnée. Un maréchal-ferrant, la prenant pour du fer la fit transporter à Caille, près de sa boutique. il en brisa un morceau pour essayer de le forger. Il en fit des fers de mulet et annonça qu'il était d'une qualité médiocre, le résultat ne devant pas être satisfaisant, il la laisse à côté de l’église et, pendant plus de 50 ans, il servait de siège dans la rue.

En 1787, Mr Achard publie dans la revue Géographie de la Provence et du Comté Venaissin :

C'est à l'Audibergue qu'on a déterré un morceau de fer pesant environ 300 livres. On le fit traîner par une paire de bœufs au-devant du château de Caille où il est encore. Ayant été découpée à un endroit, on peut voir, d’étonnantes et superbes, structures géométriques qui montrent que le fer dont elle est composée à a été porté à haute température avant de refroidir très lentement.

Identifié en 1828 par un ingénieur, elle fut reconnue enfin, pour ce qu'elle était, un objet d'origine extra-terrestre. Elle attira alors la convoitise de la part du Muséum Royal d’Histoire Naturelle de Paris. Réclamée par l'Académie des Sciences de Paris, la météorite a été donnée au roi Charles X en échange d'une horloge. Depuis elle est exposée dans les collections du Muséum National d’Histoire Naturelle à Paris. Voilà de toute évidence, un étonnant destin pour ce caillou céleste.

La ceinture d'astéroïdes

On entend souvent parler de météorites ou encore d'astéroïdes qui se seraient ou qui vont s'écraser sur Terre. Mais d'où viennent ces objets célestes ? Et combien on dénombre-t-on ? Il faut savoir que ces corps sont pour la plupart rassemblés sous forme de cercle gravitant autour du Soleil, et que l'on appelle ceinture principale, où ceinture d'astéroïdes.

La ceinture principale d'astéroïdes est une région du Système solaire située entre les orbites de Mars et Jupiter. Elle abrite plusieurs centaines de milliers d'objets dont la taille varie du grain de poussière au planétoïde de quelques centaines de kilomètres. Les quatre plus grands objets, Cérès, Vesta, Pallas et Hygée, représentent quasiment la moitié de la masse totale de la ceinture . Vesta et Pallas, avec un diamètre d'environ 500 kilomètres, sont les plus gros membres du groupe. Cérès, avec ses 950 kilomètres, est classé à part, compte pour un tiers à lui tout seul. C’est le seul astéroïde suffisamment grand pour que sa gravité lui fasse prendre une forme sphérique et depuis 2006 l'Union Astronomique Internationale l'a rangé dans la famille des planètes naines.

Origines de la ceinture principale

A l’heure actuelle, l’hypothèse retenue est que la ceinture d’astéroïdes provient de la matière primitive du système solaire, matière n’ayant jamais réussi à s’agglomérer suffisamment pour former une planète. C’est une relique du Système Solaire primitif. Alors que les planètes se formaient par accrétion, la région comprise entre Mars et Jupiter a subi les effets des perturbations gravitationnelles engendrées par Jupiter, ce qui a limité les phénomènes d'accrétion : l'accélération des planétésimaux a produit de nombreuses collisions et ces perturbations ont empêché la formation d'une planète sur cette orbite

Pendant longtemps, les chercheurs pensaient que cet ensemble de roches provenait des débris d’une ancienne planète, nommée Phaéton, située entre Mars et Jupiter.

Pour des raisons inconnues, cette planète se serait fragmentée en plusieurs morceaux, donnant naissance à la ceinture principale d’astéroïdes.

Cette hypothèse est désormais abandonnée pour plusieurs raisons, la principale étant que la masse totale de la ceinture d'astéroïdes est estimée environ 4 % de celle de la Lune, ce qui est bien insuffisant pour représenter les vestiges d’une ancienne planète.

Fin 2005, plus de 100 000 astéroïdes portant un numéro appartenaient à la ceinture d'astéroïdes. 200 000 autres étaient recensés, mais pas numérotés. On estimait que plus de 500 000 étaient détectables visuellement avec les moyens de l’époque.En 2007, on connaissait plus de 200 astéroïdes de plus de 100 kilomètres. Une étude systématique de la ceinture a estimé entre 700 000 et 1 700 000 le nombre d'astéroïdes plus grands qu'un kilomètre.

Collisions entre astéroïdes

Contrairement à une idée courante, et malgré le nombre d'astéroïdes qui la composent, la ceinture d'astéroïdes reste essentiellement vide Il faut savoir que l’espace entre chaque astéroïde au sein de la ceinture principale est immense : dans les zones les plus denses, la distance entre deux astéroïdes est de l’ordre de 5 millions de kilomètres (15 fois la distance Terre-Lune).

Même si les collisions entre astéroïdes sont fréquentes à l’échelle astronomique (environ une collision tous les 100 000 ans entre deux gros astéroïdes), à notre échelle, ce n’est pas très fréquent !

Traverser la ceinture d’astéroïdes par un vaisseau spatial ne serait pas très dangereux et le risque de collision avec un astéroïde serait très minime. Plusieurs sondes ont déjà traversé la ceinture d’astéroïdes : Voyager 1 et 2, Pioneer 10 et 11, Galileo, Cassini-Huygens, NEAR Shoemaker, Ulysses et New Horizons. Aucune de ces sondes n’est entrée en collision avec un astéroïde !

Dans le système solaire, il y a bien plus d'astéroïdes que de planètes. Les chercheurs en découvrent plusieurs milliers chaque année ! On a recensé une douzaine d’astéroïdes dont la taille est assez significative, de l’ordre de 250 km de diamètre. C’est en 1898 que l’on a découvert le premier astéroïde ne faisant pas partie de la ceinture principale. Dénommé 433 Éros, il traverse l’orbite martienne et son orbite autour du Soleil est plutôt elliptique. Apollo est le premier astéroïde, découvert en 1932, croisant l’orbite de la Terre. A l’heure actuelle, on connaît plusieurs centaines de ces corps qui frôlent l’orbite terrestre. On pense qu’ils proviennent de la ceinture d’astéroïdes, et qu’ils ont été déviés assez récemment, à l’échelle astronomique, c’est-à-dire lors des derniers 100 millions d’années.

Les météorites nous fascinent par leur origine extra-terrestre et leur arrivée souvent spectaculaire. Ce sont également des objets d'investigation scientifique qui recèlent de précieuses informations sur la formation du système solaire et la nature interne des planètes. Ils ne correspondent pour la plupart qu'à de simples poussières ou à des particules qui en pénétrant dans l'atmosphère, s'échauffent par frottement et se volatilisent. La traînée lumineuse qui en résulte est appelée météore ou plus communément étoile filante.

La terre est continuellement bombardée par des fragments rocheux ou métallifères issus de l'espace : les météorites. Leur vitesse d’entrée dans l'atmosphère est de l'ordre de 15 km/s (54 000 km/h). Leur masse globale est estimée à 100 000 ou 200 000 T/an.

La Caille, une grosse météorite, sur terre depuis longtemps

Les météorites sont généralement des objets suffisamment atypiques pour marquer les humains depuis des milliers d'années, Les météorites de fer sont particulièrement bien intégrées dans les légendes et la littérature, de par leur masse souvent imposante et leur rareté. On recense trois météorites de fer tombées en France : la Caille, Mont-Dieu (Ardennes) et Saint-Aubin (Aube). Si les deux dernières ont été trouvées lors de la seconde moitié du XX siècle, permettant une reconstitution aisée du contexte de trouvaille, celle de Caille a été trouvée, elle, au début du XVII siècle, et reconnue comme météorite en 1828 seulement. Les divers écrits relatant son histoire se contredisent parfois, et rendent difficile une réelle reconstitution du lieu et des circonstances de la trouvaille. On trouve notamment des contradictions sur sa masse, les dates de chute et de trouvaille et l’utilisation ou non du fer par les forgerons du village

Le lieu exact de la chute n'a pu être retrouvé, et il n'est pas impossible qu'il reste des fragments sur le terrain. On observe une forte corrosion, ce qui indiquerait un âge terrestre de plusieurs milliers d'années. On considère que plusieurs dizaines de kg ont dû être utilisées par des forgerons ou maréchaux-ferrants, ou distribuées à divers collectionneurs et l'étude de certains éléments chimiques de la météorite de Caille peut apporter des éléments pour compléter l'histoire de cette météorite, en attestant notamment de l'âge terrestre de la météorite et de sa masse totale avant la chute.

Les isotopes cosmogéniques : formation et utilisation

Météorite est le nom donné à un débris extra-terrestre, une fois qu’il a atteint la Terre. Ces débris sont principalement issus de la ceinture d'astéroïdes. Des chocs vont éjecter des morceaux d'astéroïdes, qu'on appelle alors méteoroïdes, l'astéroïde dont est issu le météoroïde est alors appelé corps-parent. Après un temps plus ou moins long, certains météoroïdes vont croiser la trajectoire de la Terre, et traverser l’atmosphère. Si le metéoroïde est assez gros, une partie peut atteindre le sol. On parle alors de météorite.

Pendant son séjour dans l'espace. Un corps est soumis à un bombardement de particules à haute énergie, le rayonnement cosmique. L’interaction entre les particules à haute énergie et la matière du corps va produire, par réaction nucléaire, certains éléments chimiques qu'on appelle isotopes cosmogénlques.

Une fois sur Terre, l’atmosphère filtre suffisamment le rayonnement cosmique pour que la production d’éléments cosmogéniques soit considérée comme négligeable dans les météorites.

La concentration va aussi dépendre d'un autre paramètre : l'élément chimique est-il stable ou radioactif ? Un élément stable s'accumulera tant que le corps-parent et le météoroïde seront dans l'espace. Une fois sur Terre, le niveau restera constant dans la météorite. Un élément radioactif s’accumulera pendant un temps équivalent à 10 demi-vies, jusqu'à atteindre un état à l'équilibre entre production et décroissance radioactive, on parle de saturation. Une fois sur Terre, seule la décroissance radioactive fait effet : la quantité d’éléments cosmogéniques va alors diminuer.

On voit donc que la concentration en éléments cosmogéniques va dépendre du temps passé dans l'espace (âge cosmique) et du temps passé sur Terre (âge terrestre). Comme le rayonnement cosmique a une pénétration limitée (quelques dizaines de cm), la production d'éléments cosmogéniques va aussi dépendre de la taille du corps, et de la place qu'occupe la future météorite dans le corps-parent. Enfin, la composition chimique du météoroïde va conditionner la production des divers éléments chimiques.

Si on veut déterminer l'âge terrestre d'une météorite.

On va mesurer le niveau actuel d'un élément cosmogénique donné, en extrayant chimiquement l'élément de la météorite. Il est évident qu’il faut s'intéresser à un élément radioactif, puisqu'un élément stable ne marque pas le temps passé sur Terre. On veut alors estimer la quantité de cet élément avant l'entrée dans l'atmosphère, et pouvoir ainsi utiliser simplement une équation de décroissance radioactive pour mesurer le temps écoulé entre la chute et la trouvaille. On dispose de modèles physiques qui nous permettent de calculer l'état de saturation d’un élément donné, en fonction de la composition de la météorite, de sa taille pré-atmosphérique (rayon R), et de la position de l'échantillon dans le corps-parent (S).

On voit donc ici qu'on a plusieurs inconnues (âge terrestre, âge cosmique, R, S). Il nous faut plusieurs données pour résoudre le système : on va en fait mesurer plusieurs éléments cosmogéniques.

Les gaz rares (isotopes cosmogéniques stables) nous indiquent un âge cosmique de 135 t 15 Ma. Un âge relativement court, sachant que les météorites de fer ont souvent des âges cosmiques supérieurs, de l'ordre de 300 à 500 millions d'années.

On estime la taille pré-atmosphérique de la Caille à 1,3 m de diamètre, soit environ 9 tonnes. On a retrouvé environ 700 kg de la météorite, soit 8% de la masse pré-atmosphérique. L'ablation atmosphérique d'une météorite varie entre 30 et 99 %. Les grosses météorites de fer sont particulièrement résistantes à l'ablation, et se fragmentent rarement. Il est donc possible que la météorite fraîchement arrivée sur terre ait été beaucoup plus massive, et qu'une grande partie de la masse ait été perdue par altération du métal. Enfin, on trouve un âge terrestre de 165 000 ans +- 30 000 ans. Certes ces résultats gagneraient à être vérifiés (mesure d'autres pièces de la Caille, étude de l'éventuel chauffage de l'échantillon utilisé et conséquences), cependant ils éliminent très clairement l'hypothèse selon laquelle la Caille est une chute qui a pu être observée.

Votre mission

Pour se conformer aux nouvelles directives éducatives pour les Earthcaches vous devez répondre aux questions suivantes.

En vous aidant des informations trouvées sur le panneau, quelle est la proportion precise, des matériaux A et B constituant cette météorite ?

( xx,xx% de A et xx,xx% de B)

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