L’histoire commence en 2002 lorsque deux étudiants de Berne trouvent deux grandes météorites qui pesaient 123.4 kg et 92.7 kg. Leurs études montrèrent que ces deux météorites faisaient partie de la même chute.
Les années suivantes, lors de recherches systématiques, des météorites du même type sont trouvées à quelques kilomètres des premières. Comme ce type est fréquent, il a fallu quatre ans pour réaliser, après une étude des localisations sur une carte, que ça serait toute une série du même type qui pourraient appartenir à une seule et même pluie de météorites. La distribution de celles-ci a permis d’estimer l’orientation de leur dispersion. Il faut savoir que dans une pluie de météorites, les fragments se trouvent généralement proches les uns des autres, ce qui permet de reconnaître rapidement qu’il s’agit d’une même chute. Mais ce n’était pas le cas pour la pluie étudiée ici car les plus grandes masses se trouvaient dispersées sur une surface plus étendue.
En 2006, accompagné d’une équipe de la télévision suisse qui documentait notre recherche, nous avons décidé de sortir du chemin le plus direct qui nous menait à notre lieu de recherche. Nous avons roulé le long de l’axe principal de la pluie des grosses météorites précédemment calculé. Nous avons trouvé plusieurs météorites le long de ce tracé, et toutes semblaient appartenir à la même pluie. Quelques jours plus tard, nous sommes retournés dans cette région et nous avons lancé des recherches plus systématiques, perpendiculairement à l’axe présumé de la pluie, dans le secteur où on pouvait s’attendre à trouver les plus grandes pièces.
En deux jours, nous avons localisé des météorites massives, entre 20 kg et 1447 kg. Celles qui avaient des masses plus lourdes que 100 kg étaient généralement cassées en plusieurs morceaux. En 2007 et 2008, nous avons continué les recherches systématiques du côté des plus petites masses, trouvant finalement des pierres de moins d’un gramme (il faut savoir que lors d’une pluie de météorites, les pierres tombent alignées et ordonnées selon leur masse). Par la suite, les résultats de la modélisation de la chute ont permis de vérifier sur le terrain certains scénarii en faisant des recherches complémentaires. Finalement, 708 météorites de masses très différentes dispersées sur une distance de plus de 50 kilomètres ont été attribuées à la même pluie de météorites.
Datation de la chute et situation climatique
Pour dater la chute d’une petite météorite, on utilise des isotopes de divers éléments qui se désintègrent au cours du temps. Ces éléments ont été produits dans la météorite pendant son séjour dans l’espace puis, une fois à terre, les désintégrations s’enclenchent et les montres se mettent en marche. Comme la production des différents isotopes dans un grand objet situé dans l’espace n’est pas homogène, il faut analyser plusieurs échantillons de différentes masses d’une pluie de météorites pour obtenir la date de la chute. Dans notre cas, les datations ont donné 10’900 ans, avec une erreur de 1700 ans, indiquant que cette chute s’est produite au Mésolithique.
Les recherches sur l’évolution climatique ont montré que la situation climatique à cette époque était comparable à celle d’aujourd’hui. Pour cette raison, il a été possible d’utiliser un modèle fondé sur les vents actuels et les détails de la distribution au sol des météorites de masses différentes pour modéliser la chute. La composition des vents utilisée dans le modèle est celle qui existe actuellement seulement dans un court laps de temps, entre fin décembre au début janvier.
En utilisant d’autres analyses isotopiques, il est aussi possible d’estimer la taille de l’objet dans l’espace, et ainsi d’estimer sa masse avant l’entrée dans l’atmosphère terrestre. Pour la pluie de météorites modélisée, on obtient un objet initial d’environ 230 cm de «diamètre», avec une masse de 18-40 tonnes. L’incertitude dans l’estimation de la masse originale est surtout due à la forme de l’objet qui reste inconnue.
La modélisation de la chute
En utilisant des données de caméras d’observation, il est possible de calculer, à partir de la trace lumineuse, la surface au sol où sont tombées les météorites. Il est nécessaire de prendre aussi en considération le profil de vents qui soufflaient pendent la chute depuis la haute altitude jusqu’au sol. Avec les mêmes algorithmes et un modèle du profil de vent, il est également possible d’utiliser la distribution de météorites sur le sol (2D) selon leurs masses, puis d’obtenir par itération l’orientation de la trajectoire (3D) de la boule de feu et les altitudes des fragmentations le long de cette trajectoire.
La modélisation montre qu’un météore d’environ 230 cm avec une masse de 18-40 tonnes a frappé l’atmosphère avec une vitesse de 16 kilomètres par seconde (supersonique!). Il est entré dans l’atmosphère depuis le nord-ouest sous un angle plat de 22°. La trajectoire lumineuse a duré environ 16 secondes correspondant à une distance de vol de 200 km. Le vol sombre (phase finale de la chute d’une météorite où elle se trouve très ralentie, ce qui fait que les morceaux tombent en chute libre) a duré 39 secondes pour la plus grande masse. Les fragmentations du météore ont commencé à 46 kilomètres d’altitude, suivie par plusieurs fragmentations dont deux majeures à 22 et 18 kilomètres d’altitude. Les dernières, deux fragmentations mineures, ont eu lieu pendant le vol sombre entre 9 et 7 kilomètres d’altitude. Cette séquence de fragmentation a eu pour conséquence que les masses ne sont pas parfaitement triées sur le sol.
Les brèches et la vélocité d’impact
La modélisation permet aussi d’extraire des informations sur la vélocité de l’impact des différentes masses. Pour la plus grande masse, la vitesse est estimée à 630 km/h. L’énergie d’impact est estimée à 22 MJ, ce qui équivaut à l’explosion d’environ 5.3 kg de TNT. Une charge de 5.3 kg de TNT placée à la surface du sol produit un cratère d’environ 1 m de diamètre, ce qui explique bien la brèche météoritique, une roche formée par le mélange de matière issue de la météorite et du calcaire présent sur le lieu de l’impact des plus grandes masses de cette énorme pluie de météorites.
Conclusion
Il est possible de reconstituer les chutes de météorites à partir de leurs champs de dispersion, lorsque l’on documente bien les positions de découvertes de ces objets.
Article scientifique disponible en accès gratuit: Wimmer, K., Gnos, E., Hofmann, B., Boschetti, S., Walbrcker, J. and Maurer, 2026. Description and modeling of the Jiddat al Harasis 091 L5 strewn field. Meteoritics & Planetary Science, https:// doi: 10.1111/maps.70079.