Метеориты – космические тела, падающие на Землю со 2-й косм. скоростью, следовательно испытывают нагревание плавление, взрывПоверхность планет имеет характерный облик соударений
Типы метеоритов: 1) Каменные - гл. компоненты-силикаты MgFe, примеси металлов. 2) Железные- сплав Fe+ Ni. 3) Железокаменные – промежуточные. Минералы метеоритов (главные компоненты): 1) Силикаты (оливин, пироксен). 2) Плагиоклаз –редкий. 3) Слоистые силикаты (с водой – серпентин, хлорит) – крайне редкие. 4) Металлическое железо (теннесит и камасит) различаются по содержанию Ni. 5) сульфидFeS- троилит (малораспространенные): (в среднем метеориты – у/о вещество). Апатит, магнетит алмаз, лонсдейлит важны для понимания генезиса- MgS (MgS-FeS) CaS (ольтгамит) указывают на дефицит кислорода при образовании. Карбиды – FeC,MgC. Нитриды TiN. Проблема химии сложна – нарушены пропорции:Каменные – кг, (разрушаются в атмосфере), железные - десятки тыс. т. метеориты-находки метеориты-падения. -Статистика находок – преобладают железные. -Статистика падений – каменные
7. Хондриты. Формирование планет Солнечной системы
Каменные. Главный тип М.- каменные, среди них 90% составляют хондриты. Хондры –плотность 3, образование не в планетных гравитационных полях. Шарики свидетельствуют об образовании в жидком состоянии, структура раскристаллизации – закалочная. Состав- Оливин (скелетные кристаллы), пироксен (закалочные). Хондры – результат быстрого остывания силикатного вещества в неизвестных процессах (многократное испарение и конденсация). Вещество не прошло планетной стадии развития. Типы хондритов:Энстатитовые хондритовые MgSiO3 + Fe сам. (мет. фаза) – восст обстановка. Углистые хондриты- нет самородного Fe, есть магнетит. C углерода – до 2-3%, С H2O –первые %(Sp,хл).
Метеориты-находки метеориты-падения. -Первичное вещество? – обогащены летучими компонентами. Ахондриты (лишены хондритовой структуры). -В результате мех деформаций (соударений), появляются алмазы. -Брекчированные (обломки хондр). -Базальтоидные (пироксен плагиоклаз оливин) иного происхождения, (количество ихмало).
Железные метеориты:Теннесит+камасит. Структура пластинчатая, решетчатая - балки камасита. Виндманштеттеновая температура закалки структуры 600 грС. Важно –такие структуры не удалось повторить в лабораторных условиях(конденсация Fe), такая же структура железа в интерстициях в хондритах
Желваки троилита. - редкая примесь силикатов. -Железо-каменные метеориты: -Палласиты – равномерная смесьбез дифференциации на легкую и тяжелую фазы. -Роль их нижтожно мала. -История метеоритов запечатлена в изотопном составе. -Оказалось что вещество древнее- 4,55*10*9 лет. -Это возраст Земли, Луны и метеоритного вещества. -«космический возраст» метеоритов 100-200 млн. лет определено по короткоживущим изотопам, образующимся на поверхности М. под влиянием космического облучения,. -Т.е метеориты – молодые образования, возникли в результате дробления косм. тел
Распространенность элементов в метеоритах:Основное положение, разработанное еще Гольдшмитом по хондритам. Тождество распространенности элементов в хондритах и в Солнечной системе. Распространенность элементов в метеоритах:Обоснованно считается, что хондриты являются недифференцированным первичным веществом. Но есть и отличия от Солнечной системы:1.В метеоритах очень мало распространены Н и инертные газы. 2. Обеднены Pb, Ge, Cd, Bi, Hg, но не так сильно как инертными газами. Т.е Хондриты являются лишь твердой фракцией первичного вещества (без летучего вещества). С этой фракцией связывают состав планет земной группы. Главный процесс образования планет- конденсация газово-пылевого облака.
8. Закономерности строения планет земной группы
Планеты отличаются по размеру, плотности, массе, расстоянию от Солнца и другим параметрам. Они делятся на две группы: внутренние (Меркурий, Венера, Земля, Марс) и внешние (Юпитер, Сатурн,Уран, Нептун). Их разделяет кольцо астероидов между Марсом и Юпитером. По мере удаления от Солнца планеты, вплоть до Земли, увеличиваются и становятся более плотными (3,3–3,5 г/см3), а внешние планеты уменьшаются, начиная с Юпитера, и менее плотные (0,71–2,00 г/см3). Во внутренних планетах выделяются силикатная и металлическая фаза, последняя выражена у Меркурия (62 %). Чем ближе к Солнцу планета, тем больше она содержит металлического железа. Внешние планеты сложены газовыми компонентами (Н, Не, СН4, NH3 и др.). Планеты имеют по одному и более спутнику, за исключением Меркурия и Венеры.
9. Поверхностные оболочки планет
Планетные оболочки. Строение П. по вертикали - слоистое, выделяют неск. сферических оболочек, различающихся по хим. составу, фазовому состоянию, плотности и др. физ.-хим. характеристикам. Все П. земной группы имеют твёрдые оболочки, в к-рых сосредоточена почти вся их масса. Три из них - Венера, Земля и Марс - обладают газовыми атмосферами, Меркурий практически лишён атмосферы. Только Земля имеет жидкую оболочку (прерывистую) из воды - гидросферу, а также биосферу - оболочку, состав, структура и энергетика к-рой в существенных чертах обусловлены прошлой и совр. деятельностью живых организмов. Аналогом гидросферы на Марсе явл. криосфера - лёд Н 2 О в полярных шапках и в грунте (вечная мерзлота). Одна из загадок Солнечной системы - дефицит воды на Венере. Жидкой воды там нет из-за высокой темп-ры, а количество водяного пара в атмосфере эквивалентно слою жидкости толщиной ≈ 1 см.Твёрдые оболочки П. находятся в состоянии гидростатич. равновесия, поскольку предел текучести горных пород соответствует весу столба пород высотой ≈10 км (для Земли). Поэтому форма твёрдых оболочек П., имеющих значительно большую толщину, почти сферическая. Из-за различия гравитац. сил различна макс. высота гор на П. (напр., на Земле ок. 10км, а на Марсе, где гравитац. поле слабее земного, ок. 25 км). Форма небольших спутников планет и астероидов может заметно отличаться от сферической.
10. Происхождение земных оболочек
Географическая оболочка образована двумя принципиально разными типами материи: атомарно-молекулярным «неживым» веществом и атомарно-организменным «живым» веществом. Первое может участвовать только в физико-химических процессах, в результате которых могут появляться новые вещества, но из тех же химических элементов. Второе обладает способностью воспроизводить себе подобных, но различного состава и облика. Взаимодействия первых требуют внешних энергетических затрат, тогда как вторые обладают собственной энергетикой и могут ее отдать при различных взаимодействиях. Оба типа вещества возникли одновременно и функционируют с момента начала формирования земных сфер. Между частями географической оболочки наблюдается постоянный обмен веществом и энергией, проявляющийся в форме атмосферной и океанической циркуляции, движения поверхностных и подземных вод, ледников, перемещения организмов и живого вещества и др. Благодаря движению вещества и энергии все части географической оболочки оказываются взаимосвязанными и образуют целостную систему
11. Строение и состав земных оболочек
Литосфера, атмосфера и гидросфера образуют практически непрерывные оболочки. Биосфера как совокупность живых организмов в определенной среде обитания не занимает самостоятельного пространства, а осваивает вышеназванные сферы полностью (гидросферу) или частично (атмосферу и литосферу).
Для географической оболочки характерно выделение зонально-провинциальных обособлений, которые называют ландшафтами, или геосистемами. Эти комплексы возникают при определенном взаимодействии и интеграции геокомпонентов. Простейшие геосистемы формируются при взаимодействии вещества косного уровня организации.
Химические элементы в географической оболочке находятся в свободном состоянии (в воздухе), в виде ионов (в воде) и сложных соединений (живые организмы, минералы и др.).
12. Строение и состав мантии
Ма́нтия - часть Земли (геосфера), расположенная непосредственно под корой и выше ядра. В мантии находится большая часть вещества Земли. Мантия есть и на других планетах. Земная мантия находится в диапазоне от 30 до 2900 км от земной поверхности.
Границей между корой и мантией служит граница Мохоровичича или, сокращённо, Мохо. На ней происходит резкое увеличение сейсмических скоростей - от 7 до 8-8,2 км/с. Находится эта граница на глубине от 7 (под океанами) до 70 километров (под складчатыми поясами). Мантия Земли подразделяется на верхнюю мантию и нижнюю мантию. Границей между этими геосферами служит слой Голицына, располагающийся на глубине около 670 км.
Отличие состава земной коры и мантии - следствие их происхождения: исходно однородная Земля в результате частичного плавления разделилась на легкоплавкую и лёгкую часть - кору и плотную и тугоплавкую мантию.
Мантия сложена главным образом ультраосновными породами: перовскитами, перидотитами, (лерцолитами, гарцбургитами, верлитами, пироксенитами), дунитами и в меньшей степени основными породами - эклогитами.
Также среди мантийных пород установлены редкие разновидности пород, не встречающиеся в земной коре. Это различные флогопитовые перидотиты, гроспидиты, карбонатиты.
Строение мантии
Процессы, идущие в мантии, оказывают самое непосредственное влияние на земную кору и поверхность земли, являются причиной движения континентов, вулканизма,землетрясений, горообразования и формирования рудных месторождений. Всё больше свидетельств того, что на саму мантию активно влияет металлическое ядро Земли.
13. Строение и состав земной коры
Строение земного шара. Главным объектом геологических, в том числе и минералогических, исследований является земная кора *, под которой подразумевается самая верхняя оболочка земного шара, доступная непосредственному наблюдению. Сюда относятся: нижняя часть атмосферы, гидросфера и верхняя часть литосферы, т. е. твердой части Земли.
Наибольшим признанием в настоящее время пользуется гипотеза В. М. Гольдшмидта о строении земного шара. Последний, по его представлениям, состоит из трех главных концентрически расположенных зон (геосфер):
наружной - литосферы;
промежуточной - халькосферы, богатой окислами и сернистыми соединениями металлов, преимущественно железа,
центральной - сидеросферы, представленной железо-никелевым ядром.
Литосфера в свою очередь подразделяется на две части:
верхнюю оболочку - до глубины 120 км,сложенную в основном обычными силикатовыми породами,
нижнюю - эклогитовую оболочку (120-1200 км), представленную силикатовыми породами, обогащенными магнием.
Состав земной коры.
Наиболее распространенными элементами являются: О, Si, Al, Fe, Ca, Na, К, Mg, Н, Ti, С и Cl. На долю остальных 80 элементов приходится всего лишь 0,71% (по весу)
Обновлено 24.10.2018
В зависимости от доминирующего состава вещества метеорита различают три основных типа метеоритов (type of meteorites – англ.):каменные метеориты – в составе метеорита преобладает минеральный материал
железные метеориты - в составе метеорита доминирует металлическая составляющая
железно-каменные метеориты – метеорит состоит из смешанного материала
Это традиционная, классическая классификация метеоритов, достаточно простая и удобная. Однако современная научная классификация метеоритов основывается на разделении по группам, в которых у метеоритов имеются общие физические, химические, изотопные и минералогические свойства...
Каменные метеориты
Каменные метеориты (stony meteorites – англ.) на первый взгляд напоминают земные камни. Это наиболее распространенный тип метеоритов (около 93% от всех падений). Существуют две группы каменных метеоритов: хондриты (подавляющее большинство 86%) и ахондриты .оливины (Fe, Mg)2 - (фаялит Fe2 и форстерит Mg2)
пироксены (Fe, Mg)2Si2O6 - (ферросилит Fe2Si2O6 и энстатит Mg2Si2O6)
В ахондритах хондры отсутствуют. Установлено, что ахондриты являются обломками планет и астероидов, например метеориты с Марса и Луны являются ахондритами. Структура и состав этих каменных метеоритов близкие к земным базальтам. Ахондриты являются достаточно распространенным типом метеоритов (около 8% от всех найденных метеоритов).
Каменные метеориты содержат включения никелистого железа (как правило, не более 20% массы), а также другой . По оценкам специалистов возраст каменных метеоритов около 4,5 миллиарда лет.
Железные метеориты
Железные метеориты (iron meteorites – англ.) состоят в основном из металла, смеси (сплава) железа и никеля в различных пропорциях, а также в них имеются включения других элементов и минералов, однако на них редко приходится больше 20% массы (около 6% падений). Содержание Ni в железных метеоритах колеблется от 5 до 30% и более.На этот тип метеоритов наиболее четко реагирует даже обычный . Излом метеорита имеет характерный металлический блеск. Кора плавления имеет серый или коричневый цвет, поэтому визуально сложно.
Железно-каменные метеориты
Железно-каменные метеориты (iron-stony meteorites – англ.)достаточно редкий тип метеоритов (около 1,5 % падений). Состав этих метеоритов имеет промежуточное положение между каменными и железными метеоритами. Существуют две группы железно - каменных метеоритов: палласиты и мезосидериты .Структура палласита это полупрозрачные кристаллы оливина (Fe, Mg)2, заключенные в матрице из железа и никеля. Палласиты на изломе (в разрезе) имеют привлекательный эстетичный внешний вид и являются желанным приобретением для коллекционеров. находится в диапазоне $6 - $60 и более за грамм метеоритного вещества.
Мезосидериты это очень редкий тип метеоритов (около 0,5% падений). В состав мезосидеритов входят в примерно равных пропорциях железо, никель и силикатные минералы, такие как пироксены, оливин, полевой шпат.
Наиболее ценными, как с точки зрения науки, так и с точки зрения бизнеса на метеоритах и коллекционирования являются в первую очередь , а также все "семейство" железно-каменных метеоритов.
Related tags : виды метеоритов, типы метеоритов, классификация метеоритов, каменные метеориты, железо - каменные метеориты, железные метеориты, хондриты, ахондриты, палласиты, мезосидериты, какие бывают метеориты, химический состав метеоритов, метеорит в разрезе, метеорит на изломе
Метеорит — любой довольно небольшой природный объект из межпланетного пространства, т. е. , который пережил свое прохождение через атмосферу Земли и приземлился на поверхность.
Самый большой метеорит, который был обнаружен на Земле, был найден в 1920 году в Намибии и был назван метеоритом Хоба. Его ширина составляет 2,7 метра, вес — около 60 тонн, состоит из сплава железа и никеля. Самые маленькие метеориты, называемые микрометеоритами, имеют размеры от нескольких сотен микрометров (мкм) до 10 мкм и происходят от крошечных частиц, которые заполняют межпланетное пространство.
Лабораторные, астрономические и теоретические исследования показывают, что большинство метеоритов обнаруженных на Земле, представляют собой фрагменты астероидов, которые вращаются во внутренней части основного пояса, между 2,1 и 3,3 астрономическими единицами (AU) от Солнца. (Одна астрономическая единица — это среднее расстояние от Земли до Солнца — около 150 миллионов км.) Именно в этом регионе сильные гравитационные возмущения планетами, особенно Юпитером, могут вывести метеороиды на орбиты, пересекающие Землю.
Считается, что менее 1 процента метеоритов прилетают с Луны или Марса . С другой стороны, есть все основания полагать, что значительная часть обнаруженных микрометеоритов, дрейфующих в верхних слоях атмосферы Земли, происходят от комет. Хотя данные исследований метеоров показывают, что небольшая часть кометного материала, попадающего в атмосферу Земли в виде отдельных кусков, обладает достаточной прочностью, чтобы выжить и достичь поверхности.
Основной движущей силой исследования метеоритов является тот факт, что небольшие тела, такие как астероиды и кометы, скорее всего, хранят свидетельства событий, которые произошли в ранней солнечной системе.
Метеориты традиционно делятся на три широкие категории — каменистые метеориты, железные метеориты и каменно-железные метеориты.
Каменистые метеориты составляют около 94 процентов всех известных метеоритов, железные — около 5 процентов, а каменно-железные — около 1 процента. Существует значительное разнообразие в каждой категории, что приводит к многочисленным подразделениям, классам, группам и т. д., основанным на различиях в химии, минералогии и структуре.
Примеры основных типов метеоритов, найденных на Земле.Метеорит Анкобер, обычный хондрит, упавший в Эфиопии в 1942 году. Одна поверхность была отпилена и отполирована, показывая внутреннюю структуру.
Важно понимать, что классификация метеоритов основана главным образом на наблюдаемых характеристиках. Просто потому, что подразделения принадлежат к одной и той же категории, не обязательно следует, что все они состоят из метеоритов, которые имеют одинаковые или похожие родительские тела.
Действительно, чаще всего они не связаны. И наоборот, подразделения из разных категорий могут иметь общее происхождение. Например, если бы большой астероид расплавился, его более плотные металлические компоненты имели бы тенденцию опускаться к своему центру (его ядру), в то время как его менее плотный каменный материал образовывал бы мантию вокруг него. Этот процесс разделения известен как геохимическая дифференциация.
Когда дифференцированный астероид позже разрушается в результате столкновений, образцы его скалистой мантии и железного ядра могут быть представлены в трех основных категориях. Таким образом, задача исследователей состоит в том, чтобы определить, какие типы метеоритов связаны, а какие нет, а также определить процессы, которые отвечают за их огромное разнообразие.
Каменные метеориты
Хондриты
Самое фундаментальное различие между различными каменными метеоритами — между теми, которые когда-то были расплавленными, ахондритами и теми, которые не были хондритами. Хондриты были разделены на три основных класса — обычные, углеродистые и энстатитовые хондриты — они в свою очередь, были разделены на ряд групп.
Хондриты являются наиболее распространенными метеоритами (около 87 процентов каменистых метеоритов). Они также, пожалуй, самые важные. С точки зрения земных пород эти метеориты похожи на фрагменты ранее существовавших пород, сцементированных вместе.
Они представляют собой механическую смесь компонентов, которые образовались в солнечной системе или даже раньше. Возможно, более примечательно, что составы хондритов очень похожи на состав Солнца, за исключением отсутствия (в хондритах) очень летучих элементов, таких как водород и гелий.
Солнце содержит более 99 процентов массы Солнечной системы. Следовательно, состав Солнца должен быть очень близок к среднему составу Солнечной системы, когда она сформировалась. В результате состав Солнца может служить эталоном. Отклонения в составе метеорита от этого эталонного состава дают представление о процессах, которые влияли на формирование его материнского тела и компонентов в нем.
Хондры
Метеориты классифицируются как хондриты на основе присутствия в них небольших сферических тел (обычно около 1 мм в диаметре), называемых хондрами. Судя по их форме и текстуре кристаллов в них, хондры были свободно плавающими расплавленными каплями в солнечной системе.
Имитационные эксперименты показывают, что хондры образуются в результате «мгновенного» нагрева (до пиковых температур 1400–1800°C, а затем быстрого охлаждения до 10–1000°C за час. Размеры, состав и пропорции разных типов хондр варьируются от одного метеорита к другому. Это означает, что образование хондров должно быть довольно локализованным процессом.
Классификация
Как можно понять из предыдущего обсуждения, признаки, наблюдаемые в настоящее время в хондритах, отражают процессы из двух отдельных эпизодов: те, которые привели к образованию хондритных родительских тел, и те, которые позже изменили материал в родительских телах. В результате хондриты классифицируются двумя дополнительными способами. На основе концентраций их основных элементов (железа, магния, кремния, кальция и алюминия) и их степени окисления, изотопных составов кислорода и петрологии (например, обилие хондр и размер хондр.
Кроме того, в каждой из групп метеориты различаются по степени термического превращения или водного изменения. Эти различия называются петрологическими типами; они разбиты на таблицы по петрологическим типам. Типы 2 и 1 представляют увеличивающиеся степени изменения водой, а типы с 3 по 6 (некоторые исследователи расширяют типы до 7) отражают увеличивающиеся степени изменения при нагревании.
Таким образом, метеорит, который подвергся обширному изменению в воде, будет классифицирован как тип 1, а метеорит, который испытал температуры чуть ниже температуры плавления, будет тип 6 (или 7). Метеорит, который оставался полностью неизменным ни одним из процессов, поскольку его образование находилось бы на границе типов 2 и 3.
В качестве примера того, как применяются два метода классификации, углеродистый хондрит, известный как метеорит Альенде, падение которого произошло в 1969 году, классифицирован как CV3. Это указывает на то, что он принадлежит к группе CV и петрологическому типу 3 второй таблицы.
CI углеродистые хондриты
Возможно, наиболее интересным типом хондрита является группа CI углеродистых хондритов. Строго говоря, можно задаться вопросом, почему такие метеориты вообще называют хондритами, поскольку они не содержат хондр. Фактически, из всех типов метеоритов хондриты CI наиболее близки по составу к Солнцу. Следовательно, при разработке схемы классификации имеет смысл сгруппировать их с хондритами.
Поскольку хондриты CI химически очень похожи на Солнце — и, таким образом, так похожи на средний состав формирующейся солнечной системы — некоторые ученые предположили, что они имеют кометное, а не астероидное происхождение. Считается, что кометы представляют собой наиболее неизмененный материал в Солнечной системе. Несмотря на трудности с этой идеей, научные знания о природе и происхождении комет все еще ограничены, что делает неразумным полное исключение этой интригующей возможности.
Ахондриты
Ахондриты, их название означает «без хондритов», представляют собой относительно небольшую, но разнообразную группу метеоритов. Большинство ахондритов, собранных на Земле, получены из астероидов, но считается, что одна небольшая группа пришла с Марса, а другая с Луны.
Распиленная и отполированная часть фрагмента метеорита Джонстауна, ахондрита, который упал 6 июля 1924 года в Колорадо.
Тремя самыми многочисленными астероидными ахондритовыми группами являются обриты, ховардит-эвкрит-диогенитная ассоциация и уреилиты. Обриты также известны как энхатриты энстатита. Как и класс хондритов энстатита, обриты происходят из родительских тел, которые образовались в условиях химического восстановления. В результате они содержат элементы в форме менее распространенных соединений — например, кальция в качестве сульфидного минерала олдхамит (CaS), а не в его более обычных силикатных и карбонатных формах.
Метеориты ховардит, эвкрит и диогенит (HED) произошли от одного и того же астероидного тела Весты, второго по величине члена пояса астероидов. Они также были связаны с мезосидеритами, группой каменистых железных метеоритов. Изучение метеоритов показывает, что Веста имела сложную историю, которая включала в себя плавление, сегрегацию металла в ядро, кристаллизацию, метаморфизм и процесс, при котором удар разрушает породу.
Железные метеориты
Железные метеориты — это куски более плотного металла, которые отделялись от менее плотных силикатов, когда их материнские тела были хотя бы частично расплавлены.
Скорее всего, они произошли из сердцевины их родительских астероидов, хотя некоторые исследователи предположили, что металл, вместо того, чтобы образовывать единое хранилище, мог бы объединяться более локально, создавая структуру, напоминающую хлеб с изюмом, с кусками металла в качестве «изюма». Последнее могло бы произойти, если бы астероид подвергся локализованному ударному плавлению, а не плавлению всего тела.
Железные метеориты в основном состоят из железо-никелевых минералов: камасита с низким содержанием никеля и таенита с высоким содержанием никеля. Обилие этих двух минералов сильно влияет на структуру железных метеоритов.
Когда-то железные метеориты были классифицированы по содержанию никеля и структуре Видманштеттена, но это было в значительной степени заменено химической классификацией, основанной на содержании галлия, германия и никеля. Наиболее распространенные классы имеют довольно скучные названия IAB, IIAB, IIIAB, IVA и IVB.
Есть множество других небольших классов и уникальных железных метеоритов. Предполагая, что большинство железных метеоритов сформировалось в ядрах родительских астероидов, изменения в составе и свойствах железных метеоритов в данном классе отражают изменяющиеся условия во время затвердевания этих ядер. На содержание галлия и германия в расплавленном металле никель-железо процесс кристаллизации относительно не влияет, но они чувствительны к условиям, при которых образуется исходный астероид.
Таким образом, железные метеориты с аналогичным содержанием галлия и германия, вероятно, связаны друг с другом, либо потому, что они произошли от одного и того же астероида, либо потому, что их родительские астероиды образовались в одном времени и месте. На содержание никеля, с другой стороны, влияет кристаллизация, поскольку никель имеет тенденцию концентрироваться в тех частях железо-никелевого металла, которые все еще находятся в расплавленном состоянии. В результате содержание никеля может быть использовано для определения последовательности кристаллизации в классах железных метеоритов.
Железные метеориты IAB, IIICD и IIE обладают геохимическими характеристиками, отличными от характеристик других классов. Их происхождение остается неопределенным, но они могли быть получены в результате ударных процессов.
Железокаменные метеориты
Железокаменные метеориты содержат примерно одинаковое количество силикатных минералов и никель-железного металла. Они делятся на две группы: палласиты и мезозидериты. Палласиты состоят из сети никель-железного металла, в которой установлены кристаллы силикатного минерала оливина. Кристаллы оливина обычно имеют диаметр около 0,5 см.
Железо-каменный метеорит Sericho
Палласиты образуются на границе раздела областей расплавленного никель-железного металла и расплавленных силикатов. Области расплавленного металла никель-железо могли быть внешними ядрами астероидов или, менее вероятно, зернами в астероидах, где собирался металл. Точно так же области расплавленного силиката могли быть самыми глубокими слоями силикатной мантии.
Связь метеоритов с астероидами
Если метеоритный материал поступает из определенных областей пояса астероидов, то астероиды в таких регионах должны иметь химический и минералогический состав, наблюдаемый в метеоритах. Поверхностный минералогический состав астероидов, в принципе, может быть определен непосредственно по наблюдениям с Земли доли солнечного света, который они отражают (альбедо), и спектра отраженного света (спектр отражения).
Вместе с тем был разработан ряд процессов, делающих связь определенных астероидов с различными группами метеоритов гораздо более сложной, чем можно было ожидать.
Хотя нет двух спектров астероидного отражения в деталях, но большинство астероидов делятся на две основные группы: класс S и класс C. Астероиды класса S имеют умеренные альбедо и содержат смеси оливина, пироксена и металлического железа. Это те же самые минералы, которые встречаются в обычных хондритах, но они также присутствуют в ряде других типов метеоритов.
Астероиды класса C имеют низкие альбедо, и их более бесполезные спектры указывают на присутствие светопоглощающих материалов, хотя по меньшей мере половина имеет спектральные характеристики, связанные с железосодержащими водными силикатами. Можно рассматривать астероиды класса С в качестве возможных источников для определенных групп углеродистых хондритовых метеоритов. Однако их низкий альбедо и спектральные признаки гидросиликатов делают их маловероятными источниками обычных хондритов.
Возраст метеоритов и их компонентов
Когда планеты и астероиды сформировались, они содержали много различных радиоактивных изотопов, или радионуклидов. Распад радионуклидов происходит с характерной скоростью. Время, необходимое половине атомов некоторого количества радионуклида для распада, период полураспада, является обычным способом представления скорости распада.
Многие радионуклиды имеют период полураспада, аналогичный или превышающий возраст Солнечной системы. По этой причине их часто называют долгоживущими радионуклидами. В результате их долговечности, они все еще присутствуют в метеоритах и на Земле, и используются для определения возраста метеоритов.
Ученые обычно определяют возраст камня или метеорита с помощью изохронного метода.
В дополнение к долгоживущим радионуклидам в ранней Солнечной системе присутствовал ряд короткоживущих радионуклидов. Большинство из них имеют период полураспада всего несколько миллионов лет или меньше. Они давно сгнили и не могут быть использованы для непосредственного получения абсолютных эпох. Однако их исходное обилие в некоторых объектах все еще может быть определено методом изохрона.
Сравнивая исходные количества короткоживущего радионуклида в различных объектах, ученые могут определить их относительный возраст. Если один или несколько из этих объектов также имели свои абсолютные возрасты, определенные с помощью долгоживущих радионуклидов, относительные возрасты могут быть преобразованы в абсолютные.
Попытка установить абсолютные возрасты для относительных возрастов, которые были определены из различных короткоживущих радионуклидов, была в центре внимания многих современных исследований, но это оказалось трудным. Это связано с тем, что короткоживущие радионуклиды обычно ведут себя химически совершенно по-разному друг от друга и от долгоживущих изотопов. Тем не менее, учитывая древность метеоритов, ученые разработали удивительно точную картину хронометража событий в ранней Солнечной системе.
Метеоры – это частички межпланетного материала, проходящие через атмосферу Земли и нагревающиеся до накаливания трением. Эти объекты называются метеорными телами и мчатся через космос, становясь метеорами. За несколько секунд они пересекают небо, создавая светящиеся тропы.
Метеорные потоки
Ученые подсчитали, что 44 тонны метеоритного вещества падает на Землю каждый день. Несколько метеоров в час, как правило, можно наблюдать любой ночью. Иногда количество резко возрастает - эти явления называются метеорными потоками. Некоторые происходят ежегодно или через определенные промежутки времени, когда Земля проходит через след пыльного мусора, оставленного кометой.
Метеорный поток Леониды
Метеорные потоки, как правило, называют в честь звезды или созвездия, которое ближе всего к тому месту, где метеоры появляются в небе. Пожалуй, наиболее известными являются Персеиды, которые появляются 12 августа каждый год. Каждый метеор - Персеид - это крошечный кусочек кометы Свифта-Туттля, которая оборачивается вокруг Солнца за 135 лет.
Другие метеоритные дожди и связанные с ними кометы - это Леониды (Темпеля-Туттля), Аквариды и Ориониды (Галлея) и Тауриды (Энке). Большая часть кометной пыли в метеорных дождях сгорает в атмосфере, не достигнув поверхности Земли. Часть этой пыли улавливается самолетами и анализируется в лабораториях НАСА.
Метеориты
Куски камня и металла с астероидов и других космических тел, которые выживают после путешествия через атмосферу и падают на землю, называются метеоритами. Большинство метеоритов, найденных на Земле галечные, размером с кулак, но некоторые из них больше, чем здания. Когда-то Земля пережила множество серьезных метеоритных атак, которые вызвали значительные разрушения.
Одним из самых сохранившихся кратеров является кратер метеорита Барринджер в Аризоне, около 1 км (0,6 мили) в диаметре, образовавшийся в результате падения куска железо-никелевого металла примерно 50 метров (164 фута) в диаметре. Ему 50000 лет и он так хорошо сохранился, что используется для изучения метеоритных ударов. С тех пор, как это место было признано таким ударным кратером в 1920 году, около 170 кратеров были найдены на Земле.
Метеоритный кратер Барринджер
Серьезный удар астероида 65 миллионов лет назад, который создал 300 километров в ширину (180 миль) кратер Chicxulub на полуострове Юкатан, способствовал вымиранию около 75 процентов морских и сухопутных животных на Земле в то время, включая динозавров.
Документально зафиксированных свидетельств причинения метеоритом ущерба или смерти мало. В первом известном случае внеземной объект травмировал человека в США. Энн Ходжес из Sylacauga, Алабама, получила травмы после попадания 3,6 килограммового (8 фунтов) каменного метеорита в крышу ее дома в ноябре 1954 года.
Метеориты могут быть похожи на земные камни, но они обычно имеют горелую поверхность. Эта горелая корочка появляется в результате плавления метеорита за счет трения, во время прохождения через атмосферу. Есть три основных типа метеоритов: серебристые, каменные и каменисто-серебристые. Хотя большинство метеоритов, которые падают на Землю каменные, больше метеоритов, обнаруженных в последнее время – серебристые. Эти тяжелые предметы легче отличить от пород Земли, чем каменные метеориты.
Это изображение метеорита было сделано марсоходом Opportunity в Сентябре 2010 года
Метеориты падают также на другие тела Солнечной системы. Марсоход Opportunity исследовал метеориты разного типа на другой планете, когда он обнаружил железо-никелевый метеорит размером с баскетбольный мяч на Марсе в 2005 году, а затем нашел гораздо больше и тяжелее железо-никелевый метеорит в 2009 году в той же области. В целом, Марсоход Opportunity открыл шесть метеоритов в ходе своего путешествия по Марсу.
Источники метеоритов
Более 50000 метеоритов были найдены на Земле. Из них 99,8% пришли из Пояса астероидов. Доказательства их происхождения из астероидов включают в себя вычисленные из фотографических наблюдений орбиты падения метеорита, спроецированной обратно на пояс астероидов. Анализ нескольких классов метеоритов показал совпадение с некоторыми классами астероидов и они также имеют возраст от 4,5 до 4,6 млрд. лет.
Исследователи обнаружили новый метеорит в Антарктиде
Тем не менее, мы можем найти соответствие только одной группы метеоритов определенному типу астероидов - eucrite, diogenite и howardite. Эти магматические метеориты происходят из третьего по величине астероида Весты. Астероиды и метеориты, которые падают на Землю, не являются частями планеты, что распалась, но состоят из оригинальных материалов, из которых планеты образовались. Изучение метеоритов рассказывает нам об условиях и процессах при формировании и ранней истории Солнечной системы, таких, как возраст и состав твердых тел, природа органического вещества, температуры, достигнутые на поверхности и внутри астероидов и форма, в которую эти материалы были приведены в результате столкновения.
Остальные 0,2 процента метеоритов можно разделить примерно поровну на метеориты с Марса и Луны. Более чем 60 известных марсианских метеоритов были выброшены с Марса в результате метеоритного дождя. Все они - магматические породы, которые кристаллизовались из магмы. Камни очень похожи на земные, с некоторыми отличительными чертами, которые указывают на марсианское происхождение. Почти 80 лунных метеоритов схожи по минералогии и составу лунных камней с миссии Аполлон, но достаточно отличаются, чтобы показать, что они пришли из разных частей Луны. Исследования лунных метеоритов и марсианских дополняют исследования пород Луны миссии Аполлон и роботизированных исследований Марса.
Виды метеоритов
Довольно часто обычный человек представляя, как выглядит метеорит, думает о железе. И это легко объяснить. Железные метеориты плотные, очень тяжелые и часто принимают необычные, и даже впечатляющие формы во время падения и плавления в атмосфере нашей планеты. И хотя железо, ассоциируется у большинства людей с типичным составом космических камней, железные метеориты это один из трёх основных видов метеоритов. И они довольно редки по сравнению с каменными метеоритами, особенно с самой распространенной их группой – одинарными хондритами.
Три основных вида метеоритов
Существует большое количество видов метеоритов, разделенных на три основные группы: железные, каменные, каменно-железные. Почти все метеориты содержат внеземной никель и железо. Те из них которые совсем не содержат железа на столько редки, что даже если мы обратимся за помощью по выявлению возможных космических камней, мы скорее всего не найдём ни чего, что не содержит большое количество метала. Классификация метеоритов, по факту, основывается на количестве железа, содержащемся в образце.
Железные метеориты были частью ядра давно погибшей планеты или большого астероида, из которого, как считается, образовался Пояс Астероидов между Марсом и Юпитером. Они являются самыми плотными материалами на Земле и очень сильно притягиваются к сильному магниту. Железные метеориты намного тяжелее, чем большинство камней Земли, если вы поднимали пушечное ядро или плиту из железа или стали, вы понимаете, о чём идёт речь.
Пример железного метеорита
У большинства образцов этой группы, железная составляющая примерно 90%-95%, остальное никель и рассеянные микроэлементы. Железные метеориты подразделяются на классы по химическому составу и структуре. Структурные классы определяются путём изучения двух компонентов железоникелевых сплавов: камасит и тэнит.
Эти сплавы имеют сложную кристаллическую структуру, известную как видманштеттеновая структура, названная в честь графа Алоиза фон Видманштеттена описавшего феномен в 19 веке. Эта решёткоподобная структура очень красива и хорошо видна, если железный метеорит нарезать пластинами, отполировать и потом протравить в слабом растворе азотной кислоты. У камаситовых кристаллов, обнаруженных в процессе этого, измеряют среднюю ширину полос, полученную цифру используют для разделения железных метеоритов на структурные классы. Железо с тонкой полосой (менее 1 мм) называют «тонкоструктурный октаэдрит», с широкой полосой «грубый октаэдрит».
Каменные метеориты
Крупнейшая группа метеоритов - каменные, они сформировались из внешней коры планеты или астероида. Множество каменных метеоритов, особенно те, которые находятся на поверхности нашей планеты долгое время, очень сильно похожи на обычные земные камни, и нужен опытный глаз, чтобы найти такой метеорит в поле. Недавно упавшие камни отличаются черной сияющей поверхностью, которая образовалась в результате горения поверхности в полете, и подавляющее большинство камней содержит достаточно железа, чтобы притягиваться к мощному магниту.
Типичный представитель хондритов
Некоторые каменные метеориты содержат маленькие, красочные, зерноподобные включения известные, как «хондры». Эти крошечные крупинки произошли из солнечной туманности, следовательно, ещё до формирования нашей планеты и всей Солнечной Системы, что делает их древнейшей известной материей доступной для изучения. Каменные метеориты, содержащие эти хондры, называются «хондриты».
Космические камни без хондр называются «ахондриты». Это вулканические камни, сформированные вулканической активностью на их «родительских» космических объектах, где плавление и рекристаллизация стерли все следы древних хондр. Ахондриты содержат мало железа или не содержат его совсем, что делает трудными его поиски по сравнению с другими метеоритами, хотя его образцы часто покрыты глянцевой корочкой, которая выглядит как эмалевая краска.
Каменные метеориты с Луны и Марса
Действительно ли, мы можем найти лунные и марсианские камни на поверхности нашей собственной планеты? Ответ - да, но они чрезвычайно редкие. Более сто тысяч лунных и примерно тридцать марсианских метеоритов были обнаружены на Земле, и все они относятся к ахондритовой группе.
Лунный метеорит
Столкновение поверхности Луны и Марса с другими метеоритами, выкинуло осколки в открытый космос и некоторые из них упали на Землю. С финансовой точки зрения лунные и марсианские образцы находятся среди самых дорогих метеоритов. На рынках коллекционеров их цена доходит до тысячи долларов за грамм, что делает их в несколько раз более дорогими, чем, если бы они были из золота.
Каменно-железные метеориты
Наименее распространенный из трёх основных видов – каменно-железный, насчитывает менее 2% от всех известных метеоритов. Они состоят из примерно одинаковых частей железа-никеля и камня, и делятся на два класса: палласиты и мезосидериты. Каменно-железные метеориты образовались на границе коры и мантии своих «родительских» тел.
Пример каменно-железного метеорита
Палласиты, пожалуй, самый заманчивый из всех метеоритов и определенно представляет большой интерес среди частных коллекционеров. Палласит состоит из железоникелевой матрицы, заполненной кристаллами оливина. Когда кристаллы оливина достаточно чистые, и отображаются изумрудно-зелёным цветом, они известны как драгоценный камень перодот. Палласиты получили своё название в честь немецкого зоолога Питера Палласа, который описал русский метеорит Красноярск, найденный возле столицы Сибири в 18 веке. Если кристалл палласита разрезать на пластины и отполировать, он становится полупрозрачным, что дает ему неземную красоту.
Мезосидериты – меньшая из двух каменно-железных групп. Они состоят из железа-никеля и силикатов, и обычно привлекательно выглядят. Высокий контраст серебристой и черной матрицы, если отрезать пластину и отшлифовать, и случайных вкраплений, приводит к очень необычному виду. Слово мезосидерит произошло от греческого «половина» и «железо», и они очень редкие. В тысячах официальных каталогов метеоритов, мезосидеритов менее сотни.
Классификация метеоритов
Классификация метеоритов комплексный и технический предмет и сказанное выше предназначено только в качестве краткого обзора темы. Методы классификации изменялись несколько раз за последние годы; известные метеориты переклассифицировали в другой класс.
Марсианские метеориты
Марсианский метеорит - редкий вид метеоров, который прилетел с планеты Марс. До ноября 2009 года на Земле было найдено более 24 000 метеоров, но только 34 из них марсианских. Марсианское происхождение метеоров было известно по составу изотопного газа, который содержится в метеорах в микроскопическом количестве, анализ марсианской атмосферы, был произведен аппаратами «Викинг».
Возникновение марсианского метеорита Нахла
В 1911 году в египетской пустыне был найден первый марсианский метеорит под названием «Нахла». Возникновение и принадлежность метеорита к Марсу установили намного позже. И установили его возраст - 1,3 миллиардов лет. Данные камни появились в космосе после падения на Марс больших астероидов или при массивных извержениях вулканов. Сила взрыва была такая, что выкинутые кусочки породы приобрели скорость, необходимую для того, чтобы превзойти притяжение планеты Марс и оставить его орбиту (5 км/с). В наше время на Землю падает до 500 кг марсианских камней за один год.
Две части метеорита Нахла
В августе 1996 года в журнале Science опубликовали статью об исследовании метеорита ALH 84001, найденного в Антарктиде в 1984 году. Началась новая работа, сосредоточена вокруг метеорита обнаруженного в леднике Антарктиды. Исследование проводили при помощи сканирующего электронного микроскопа, они выявили «биогенные структуры» внутри метеора, которые теоретически имели возможность быть образованы жизнью на Марсе.
Изотопная дата продемонстрировала, что метеор появился около 4,5 млрд. лет назад, и попав в межпланетное пространство, упал на Землю 13 тыс. лет назад.
"Биогенные структуры", обнаруженные на срезе метеорита
Изучая метеор с помощью электронного микроскопа, эксперты нашли микроскопические окаменелости, подсказывающие бактериальные колонии, состоящие из отдельных частей объемом приблизительно 100 нм. Еще были отысканы следы препаратов, возникающих при разложении микроорганизмов. Доказательство возникновения марсианского метеора требует микроскопического изучения и особых химических анализов. Засвидетельствовать марсианское возникновение метеора может специалист сообразно наличию минералов, оксидов, фосфатов кальция, кремния и сульфида железа.
Известные образцы являются бесценными находками, поскольку представляют собой типичные капсулы времени из геологического прошлого Марса. Данные марсианские метеориты мы получили без всяких космических миссий.
Самые большие метеориты, упавшие на Землю
На Землю время от времени падают космические тела… больше и не очень, из камня или металла. Некоторые из них не более песчинки, другие весят несколько сотен килограмм или даже тонн. Ученые Астрофизического института города Оттава (Канада) утверждают, что в год нашу планету посещает несколько сотен твердых инопланетных тел общей массой более 21 тонны. Вес большинства метеоритов не превышает нескольких грамм, однако есть и те, которые весят несколько сотен килограмм или даже тонн.
Места падения метеоритов либо огораживают, либо наоборот открывают для всеобщего обозрения, чтобы каждый желающий смог притронуться к внеземному «гостю».
Некоторые путают кометы и метеориты из-за того, что оба этих небесных тела имеют огненную оболочку. В древности люди считали кометы и метеориты плохим предзнаменованием. Места падения метеоритов люди старались избегать, считая их проклятой зоной. К счастью, в наше время, подобных случаев уже не наблюдается, а даже наоборот - места падения метеоритов вызывают огромнейший интерес у жителей планеты.
Вспомним 10 наиболее крупных метеоритов, которые падали на нашу планету.
Метеорит упал на нашу планету 22 апреля 2012-го года, скорость болида составляла 29 км/сек. Пролетел над штатами Калифорния и Невада, метеорит разбросал свои горящие осколки на десятки километров и разорвался в небе над столицей США. Мощность взрыва относительно небольшая – 4 килотонны (в тротиловом эквиваленте). Для сравнения, взрыв знаменитого челябинского метеорита по мощность составил 300 килотонн в тротиле.
По мнению ученых, метеорит Саттер Милл был сформирован в момент зарождения нашей Солнечной системы, космическому телу более 4566,57 млн. лет назад.
11 февраля 2012-го года над территорией КНР пролетели сотни крохотных метеоритных камней и упали на площадь свыше 100 км в южных районах Китая. Наиболее крупный из них весил порядка 12.6 кг. По мнению ученых, метеориты прилетели из астероидного пояса между Юпитером и Марсом.
15-го сентября 2007 года метеорит упал у озера Титикака (Перу) рядом с границей Боливией. По утвержденью очевидцев, событию предшествовал сильный шум. Потом они увидели падающее охваченное огнем тело. Метеорит оставил яркий след в небе и струйку дыма, который было видно спустя несколько часов после падения болида.
На месте падения образовался огромный кратер 30 метров в диаметре и 6 в глубину. В метеорите содержались токсичные вещества, поскольку у людей живущих рядом начались головные боли.
На Землю чаще всего падают метеориты из камня (92% от общего количества), состоящие из силикатов. Челябинский метеорит – исключение, он был железным.
Метеорит упал 20 июня 1998 года рядом с туркменским городом Куня-Ургенч, отсюда и произошло его название. Перед падением местные жители видели яркую вспышку. Самая большая часть болида весит 820 кг, этот кусок упал в поле и образовал воронку в 5 метров.
По данным геологов, возраст этого небесного тела составляет порядка 4-х млрд лет. Метеорит Куня-Ургенч сертифицирован Международным метеоритным обществом и считается наиболее крупным всех болидов падавших на территории СНГ и стран третьего мира.
Болид из железа Стерлитамак, чей вес составлял более 300 кг, упал 17 мая 1990 года на поле совхоза западнее города Стерлитамак. При падении небесного тела образовался кратер в 10 метров.
Вначале были обнаружены небольшие металлические обломки, спустя год ученым удалось извлечь самый крупный фрагмент метеорита весом 315 кг. В настоящее время метеорит находится в Музее этнографии и археологии Уфимского научного центра.
Произошло это событие в марте 1976-го года в провинции Цзилинь на востоке Китая. Крупнейший метеоритный дождь длился более получаса. Космические тела падали со скоростью 12 км в секунду.
Лишь спустя несколько месяцев были найдены около сотни метеоритов, самый большой - Цзилинь (Гирин), весил 1.7 т.
Этот метеорит упал 12 февраля 1947-го года на Дальнем Востоке в городе Сихотэ-Алинь. Болид был раздроблен в атмосфере на мелкие железные куски, которые рассыпались на площади 15 кв.км.
Образовалось несколько десятков кратеров глубиной 1-6 метров и диаметром от 7 до 30 метров. Геологи собрали несколько десятков тонн метеоритного вещества.
Метеорит Гоба (1920 год)
Знакомьтесь, Гоба - один из самых крупных найденных метеоритов! На Землю он упал 80 тыс. лет назад, однако был найден в 1920 году. Настоящий гигант из железа весил порядка 66 тонн и имел объём 9 куб.м. Кто знает, с какими мифами связывали падение этого метеорита жившие в то время люди.
Состав метеорита. На 80% это небесное тело состоит из железа, считается наиболее тяжелым из всех метеоритов, когда-либо падавших на нашу планету. Ученые взяли пробы, но не стали транспортировать весь метеорит. Сегодня он находится на месте падения. Это – один из самых больших кусков железа на Земле внеземного происхождения. Метеорит постоянно уменьшается: эрозия, вандализм и научные исследования сделали свое дело: метеора снизился на 10%.
Вокруг него создали специальное ограждение и теперь Гоба известен всей планете, к нему приезжает множество туристов.
Загадка тунгусского метеора (1908 год)
Самый известный российский метеорит. Летом 1908-го года над территорией Енисея пролетел огромный огненный шар. Метеорит взорвался на высоте 10 км над тайгой. Взрывная волна два раза обогнула Землю и зафиксировалась всеми обсерваториями.
Мощность взрыва просто чудовищна и оценивается в 50 мегатонн. Полет космического гиганта – сотня километров в секунду. Вес, по разным оценкам варьируется - от 100 тыс. до одного млн. тонн!
К счастью при этом никто не пострадал. Метеорит взорвался над тайгой. В близлежащих населенных пунктах взрывной волной выбило окно.
В результате взрыва повалились деревья. Территории леса в 2 000 кв. превратилась в щебки. Взрывная волна убила животных в радиусе более 40 км. Несколько дней над территорией центральной Сибири наблюдались артефакты – светящиеся облака и свечение неба. По мнению ученых это было вызвано инертными газами, которые были высвобождены в момент входа метеорита в атмосферу Земли.
Что же это было? Метеорит оставил бы на месте падения огромный кратер как минимум в 500 метров глубиной. Ни одна экспедиция не смогла найти ничего подобного…
Тунгусский метеор, с одной стороны - хорошо изученное явление, с другой - одна из самых больших загадок. Небесное тело разорвалось в воздухе, куски сгорели в атмосфере, и на Земле не осталось никаких остатков.
Рабочее название «Тунгусский метеорит» появилось потому, что это – наиболее простое и понятное объяснение пролетевшего горящего шара, вызвавшего эффект взрыва. Тунгусский метеорит называли и разбившимся инопланетным кораблем, и природной аномалией, и взрывом газа. Чем же он был в реальности - остается только догадываться и строить гипотезы.
Метеоритный дождь в США (1833 год)
13 ноября 1833-го года в США над восточной территорией прошел метеоритный дождь. Длительность метеоритного дождя - 10 часов! На поверхность нашей планеты за это время упало около 240 тыс. мелких и средних метеоритов. Метеоритный дождь 1833 года - самый мощный из всех известных метеорных потоков.
Каждый день десятки метеоритных потоков пролетают рядом с нашей планетой. Известны около 50 потенциально опасных комет, которые могут пересечь орбиту Земли. Столкновение нашей планеты с небольшими (не способными нанести большой вред) космическими телами происходят раз в 10-15 лет. Особая опасность для нашей планеты - падение астероида.
Челябинский метеорит
Прошло уже почти два года, как южноуральцы оказались очевидцами космического катаклизма - падение челябинского метеорита, ставшее впервые в современной истории случаем, который причинил существенный ущерб местному населению.
Падение астероида произошло в 2013 году, 15 февраля. Вначале южноуральцам показалось, будто взорвался «малопонятный объект», многие видели странные зарницы, освещающие небо. Вот к какому мнению пришли учёные, изучившие данное происшествие в течение года.
Данные о метеорите
В местности близ Челябинска упала достаточно обычная комета. Падения космических объектов именно подобного характера случаются один раз за столетие. Хотя по другим сведениям, они случаются неоднократно, в среднем до 5 раз в 100 лет. По предположениям учёных, в атмосферу нашей Земли ориентировочно раз в год залетают кометы величиной порядка 10 м., что больше в 2 раза челябинского меторита, однако зачастую это происходит над регионами с малым количеством населения или над океанами. При чём кометы сгорают и разрушаются на огромной высоте, не нанося никакого ущерба.
Шлейф от Челябинского метеорита на небе
До падения масса челябинского аэролита равнялась от 7 до 13 тысяч тонн, а его параметры достигали предположительно 19.8 м. Проведя анализ, учёные выяснили, что на поверхность земли всего свалилось порядка 0.05% от начальной массы, это 4-6 тонн. В настоящее время собрано из данного количества чуть более одной тонны, учитывая и один из крупных осколков аэролита массой в 654 кг., поднятого со дна Чебаркульского озера.
Исследование челябинского маеторита по геохимическим показателям выявило, что он принадлежит типу обычных хондритов класса LL5. Это самая часто встречающаяся подгруппа каменных метеоритов. Все ныне обнаруженные метеориты, порядка 90%, являются именно хондритами. Они получили своё название ввиду наличия в них хондр - сферических оплавленных образований диаметром в 1 мм.
Показания инфразвуковых станций свидетельствуют, что в минуту сильного торможения челябинского аэролита, когда до земли оставалось примерно 90 км., произошёл мощнейший взрыв силой равный тротиловому эквиваленту 470-570 килотонн, что сильнее в 20-30 раз атомного взрыва в Хиросиме, однако по взрывной мощи он уступает падению Тунгусского метеорита (примерно от 10 до 50 мегатонн) больше чем в 10 раз.
Падение челябинского метеорита сразу сотворило сенсацию и по времени и по месту. В современной истории этот космический объект является первым упавшим метеоритом в столь плотнонаселённый район, вследствие чего, повлекший за собой значительный ущерб. Так при взрыве метеорита были выбиты стёкла более 7 тысяч домов, более полутора тысяч человек обратилось за медицинской помощью, из них 112 госпитализированы.
Помимо значительного урона, падение метеорита также принесло и положительные результаты. На сегодня это событие лучше всего задокументировано. К тому же одна видеокамера засняла фазу падения в Чебаркульское озеро одного из больших осколков астероида.
Откуда прилетел челябинский метеорит?
Для учёных данный вопрос не составил особого труда. Он появился из основного пояса астероидов нашей Солнечной системы, зоны посреди орбит Юпитера и Марса, где пролегают пути большинства малых тел. Орбиты отдельных из них, к примеру, астероидов группы Атона или Аполлона продолговаты и могут проходить через орбиту Земли.
Учёные-астрономы достаточно точно смогли определить траекторию полёта «челябинца», благодаря множеству фото- и видеозаписям, а также спутниковым фотоснимкам, запечатлевшим падение. Затем астрономы продолжили путь метеорита в обратную сторону, за атмосферу, с целью выстроить полную орбиту данного объекта.
Размеры фрагментов Челябинского метеорита
Несколько групп астрономов пытались определить путь челябинского метеорита до его удара с Землёй. По их вычислениям можно увидеть, что большая полуось орбиты упавшего метеорита равнялась примерно 1.76 а.е. (астрономическая единица), это средний радиус земной орбиты; близкая к Солнцу точка орбиты - перигелий, был на дистанции 0.74 а.е., а наиболее удалённая от Солнца точка - афелий, или апогелий, на 2.6 а.е.
Данные цифры позволили учёным попытаться найти челябинского метеорита в астрономических каталогах уже выявленных малых космических объектов. Понятно, что большинство ранее установленных астероидов через какое-то время вновь «выпадают из вида», а затем некоторых «потеряшек» умудряются «открыть» по второму разу. Астрономы не отбрасывали и этот вариант, что упавший метеорит, возможно, и есть «потеряшка».
Родичи челябинского метеорита
Пусть полного сходства при поисках не выявилось, астрономы всё же сыскали ряд вероятных «родичей» астероида из Челябинска. Учёные из Испании Рауль и Карлос де ла Флуэнте Маркос, просчитав все вариации орбит «челябинца», выискали его предполагаемого праотца - астероид 2011 ЕО40. На их взгляд, челябинский метеорит оторвался от него порядка 20-40 тысяч лет.
Ещё одна команда (Астрономический институт АН Чехии) во главе с Иржи Боровичкой, вычислив глиссаду челябинского метеорита, установила, что она сильно сходна с орбитой астероида 86039 (1999 NC43) размером 2.2 км. К примеру, большая полуось орбиты и того, и другого объекта равна 1.72 и 1.75 а.е., а расстояние перигелия равняется 0.738 и 0.74.
Трудный жизненный путь
По упавшим на поверхность земли осколкам челябинского метеорита учёные «определили» его жизненную историю. Оказывается, челябинский метеорит является сверстником нашей Солнечной системы. При исследовании пропорций изотопов урана и свинца выяснилось, что ему приблизительно 4.45 миллиарда лет.
Фрагмент Челябинского метеорита, обнаруженного на озере Чебаркуль
На его трудную биографию указывают тёмные нити в толще метеорита. Они возникли при оплавлении веществ, попавших внутрь в результате сильнейшего удара. Это показывает, что ориентировочно 290 миллионов лет тому назад этот астероид выдержал мощное столкновение с каким-то космическим объектом.
Как заявляют учёные Института геохимии и аналитической химии им. Вернадского РАН, столкновение заняло по времени примерно несколько минут. На это указывают потёки ядер железа, которые не успели до конца оплавиться.
Одновременно с этим, учёные из ИГМ СО РАН (Институт геологии и минералогии) не отклоняют факт того, что следы плавления, возможно, появились из-за чрезмерного сближения космического тела с Солнцем.
Метеорные потоки
Несколько раз в год метеорные потоки, будто звезды, освещают чистое ночное небо. Но они на самом деле не имеют ничего общего со звездами. Эти небольшие космические частицы метеоритов являются в буквальном смысле небесным мусором.
Метеороид, метеор или метеорит?
Всякий раз, когда метеороид входит в атмосферу Земли, он генерирует вспышку света, называющуюся метеором или «падающей звездой». Высокие температуры, вызванные трением между метеором и газом в атмосфере Земли, нагревает метеорит до точки, когда он начинает светиться. Это то самое свечение, которое делает метеор видимым с поверхности Земли.
Метеоры обычно светятся в течение очень короткого периода времени - они, как правило, полностью сжигаются до удара поверхности Земли. Если метеор не распадается при прохождении через атмосферу Земли и падает на поверхность, тогда он известен как метеорит. Метеориты, как полагают, происходят из Пояса астероидов, хотя некоторые части мусора были идентифицированы как принадлежащие к Луне и Марсу.
Что такое метеорные потоки?
Иногда метеоры падают огромным потоком, известным как метеорные потоки. Метеорные потоки возникают, когда комета приближается к Солнцу и оставляет мусор позади себя в виде своеобразных «хлебных крошек». Когда орбита Земли и кометы пересекаются, на Землю падает метеорный поток.
Так метеоры, которые образуют метеорный поток, перемещаются на параллельном пути и с той же скоростью, поэтому для наблюдателей они исходят из одной точки в небе. Эта точка известна как «радиант». По соглашению, метеоритные потоки, особенно регулярные, названы в честь созвездия, из которого они приходят.
Большинство железных метеоритов довольно устойчивы к земному выветриванию, что позволяет им сохраниться гораздо дольше, чем любой другой тип метеорита. Значит и цена на такие метеориты будет несколько выше, чем на обыкновенные хондриты.
Железные метеориты, как правило, гораздо больше по размерам, чем каменные или железо-каменные метеориты. Железные метеориты редко меняют форму, при входе в атмосферу и гораздо меньше страдают от последствий абляции при прохождении через плотные слои воздуха. Все железные метеориты, когда-либо найденные на Земле, имеют вес более 500 тонн, и они составляют примерно 89,3% от массы всех известных метеоритов. Несмотря на эти факты, железные метеориты встречаются редко. Среди найденных метеоритов они встречаются лишь в 5,7% случаев.
Железные метеориты состоят в основном из железа и никеля. Большинство из них включает лишь незначительные примеси минералов. Эти дополнительные минералы часто встречаются в округлых узелках, которые состоят из сульфида железа, троилита или графита, часто окружены фосфидом железа - шрейберзитом и железо-карбидным когенитом. Классический пример - метеорит Кампо-дель-Сьело, метеорит Willamette, или метеорит Кейпт-Йорк. Несмотря на то, что некоторые железные метеориты содержат силикатные включения, большинство из них внешне сходны.
В настоящее время железные метеориты классифицируются по двум установленным системам. Всего несколько десятилетий назад, железные метеориты классифицировались в соответствии с макроскопической структурой, когда их полированные поверхности обрабатывали азотной кислотой. В настоящее время для этих целей используют 5% раствор азотной кислоты в спирте.
Кроме того, современные исследования используются очень сложные инструменты, которые позволяют нам обнаруживать даже незначительные количества таких элементов, как германий, галлий или иридий. На основе конкретной концентрации этих элементов и их корреляции с общим содержанием никеля, железные метеориты делятся на несколько химических групп, и каждая группа, как полагают, представляют собой уникальный «отпечаток» родительского тела, из которого произошел метеорит.
Железо и никель в железных метеоритах встречается в виде двух различных минералов. Наиболее распространенными минералом является камасит. Камасит содержит от 4% до 7,5% никеля, и он образует крупные кристаллы, которые проявляются в виде широких полос или лучеподобных структур на протравленной поверхности железного метеорита. Другой минерал называется тэнит.
Тэнит содержит от 27% до 65% никеля, и он обычно образует меньшие кристаллы, которые выглядят в виде отражающих тонких лент на поверхности травления железного метеорита. В зависимости от возникновения и наличия этих никеле-железных минералов, железные метеориты относят к трем основным классам: октаэдриты, гексаэдриты и атакситы.
Октаэдриты
Наиболее распространенные структуры отображения на протравленной поверхности железных метеоритов, является срастание камасита и тэнита ламелями, которые пересекают друг друга под разными углами. Эти модели пересекающихся полос и лент, называются «видманштеттеновыми фигурами» в честь их первооткрывателя, Алоиса фон Видманштеттена.
Они показывают срастание камасита и тэнита в пластины. Это срастание имеет пространственное расположение в виде восьмигранника, и поэтому эти железные метеориты называются октаэдритами. Пространство между пластинами камасита и тэнита часто заполнено мелкозернистой смесью, которая называется плессит.
Гексаэдриты
Гексаэдриты состоят в основном из камасита. Сое название они получили от формы кристаллической структуры камасита - шестигранника. Чистая форма камасита - кубический кристалл с шестью равными сторонами под прямым углом друг к другу.
После травления азотной кислотой, гексаэдриты не проявляют видманштеттеновы фигуры, но они часто демонстрируют параллельные линии, называемые «Линиями Неймана» (первооткрывател Франц Эрнст Нейман, который сначала изучал их в 1848 году).
Атакситы
Некоторые железные метеориты не показывают четкую внутреннюю структуру при травлении, и они называются атакситами. Атакситы состоят, в основном, из богатых никелем тэнита и камасита. Встречается только в виде микроскопических ламелей и шпинделей. Следовательно, атакситы представляют собой наиболее богатые никелем железные метеориты и являются одними из самых редких типов метеоритов. Как ни парадоксально, крупнейший метеорит, найденный на Земле, известный как Гоба, принадлежит к этому редкому структурному классу.
