Ο μετεωρίτης είναι ένα στερεό σώμα φυσικής κοσμικής προέλευσης που έχει πέσει στην επιφάνεια του πλανήτη, με μέγεθος 2 mm ή περισσότερο. Τα σώματα που έχουν φτάσει στην επιφάνεια του πλανήτη και έχουν μεγέθη από 10 μικρά έως 2 mm ονομάζονται συνήθως μικρομετεωρίτες. μικρότερα σωματίδια είναι η κοσμική σκόνη. Οι μετεωρίτες χαρακτηρίζονται από διαφορετική σύνθεση και δομή. Αυτά τα χαρακτηριστικά αντανακλούν τις συνθήκες προέλευσής τους και επιτρέπουν στους επιστήμονες να κρίνουν με μεγαλύτερη σιγουριά την εξέλιξη των σωμάτων του ηλιακού συστήματος.
Τύποι μετεωριτών κατά χημική σύνθεση και δομή
Η μετεωριτική ύλη αποτελείται κυρίως από ορυκτά και μεταλλικά συστατικά σε διάφορες αναλογίες. Το ορυκτό μέρος είναι πυριτικά σίδηρο-μαγνήσιο, το μεταλλικό μέρος αντιπροσωπεύεται από σίδηρο νικελίου. Ορισμένοι μετεωρίτες περιέχουν ακαθαρσίες που καθορίζουν ορισμένα σημαντικά χαρακτηριστικά και μεταφέρουν πληροφορίες σχετικά με την προέλευση του μετεωρίτη.
Πώς διαιρούνται οι μετεωρίτες ανά χημική σύσταση; Παραδοσιακά, υπάρχουν τρεις μεγάλες ομάδες:
- Οι πέτρινοι μετεωρίτες είναι πυριτικά σώματα. Μεταξύ αυτών είναι οι χονδρίτες και οι αχονδρίτες, που έχουν σημαντικές δομικές διαφορές. Έτσι, οι χονδρίτες χαρακτηρίζονται από την παρουσία εγκλεισμάτων - χονδρυλίων - στην ορυκτή μήτρα.
- Σιδερένιοι μετεωρίτες,που αποτελείται κυρίως από νικέλιο σίδηρο.
- Σιδηρόπετρα - σώματα ενδιάμεσης δομής.
Εκτός από την ταξινόμηση, η οποία λαμβάνει υπόψη τη χημική σύνθεση των μετεωριτών, υπάρχει επίσης η αρχή της διαίρεσης των "ουρανίων λίθων" σε δύο μεγάλες ομάδες σύμφωνα με δομικά χαρακτηριστικά:
- διαφοροποιημένο, που περιλαμβάνει μόνο χονδρίτες;
- αδιαφοροποίητος - μια εκτεταμένη ομάδα που περιλαμβάνει όλους τους άλλους τύπους μετεωριτών.
Οι χονδρίτες είναι τα υπολείμματα ενός πρωτοπλανητικού δίσκου
Ένα ξεχωριστό χαρακτηριστικό αυτού του τύπου μετεωριτών είναι οι χόνδροι. Είναι ως επί το πλείστον πυριτικοί σχηματισμοί ελλειπτικού ή σφαιρικού σχήματος, μεγέθους περίπου 1 mm. Η στοιχειακή σύνθεση των χονδριτών είναι σχεδόν πανομοιότυπη με τη σύνθεση του Ήλιου (αν εξαιρέσουμε τα πιο πτητικά, ελαφρά στοιχεία - υδρογόνο και ήλιο). Με βάση αυτό το γεγονός, οι επιστήμονες κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι οι χονδρίτες σχηματίστηκαν στην αυγή της ύπαρξης του ηλιακού συστήματος απευθείας από ένα πρωτοπλανητικό σύννεφο.
Αυτοί οι μετεωρίτες δεν ήταν ποτέ μέρος μεγάλων ουράνιων σωμάτων που έχουν ήδη υποστεί μαγματική διαφοροποίηση. Οι χονδρίτες σχηματίστηκαν από συμπύκνωση και συσσώρευση πρωτοπλανητικής ύλης, ενώ βίωσαν κάποια θερμικά φαινόμενα. Η ουσία των χονδριτών είναι αρκετά πυκνή - από 2,0 έως 3,7 g / cm3 - αλλά εύθραυστη: ένας μετεωρίτης μπορεί να συνθλιβεί με το χέρι.
Ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά στη σύνθεση των μετεωριτών αυτού του τύπου, τους πιο συνηθισμένους (85,7%) από όλους.
Ανθρακώδεις χονδρίτες
Για ανθρακούχαΟι χονδρίτες (C-chondrites) χαρακτηρίζονται από υψηλή περιεκτικότητα σε σίδηρο σε πυριτικά άλατα. Το σκούρο χρώμα τους οφείλεται στην παρουσία μαγνητίτη, καθώς και σε ακαθαρσίες όπως γραφίτης, αιθάλη και οργανικές ενώσεις. Επιπλέον, οι ανθρακούχοι χονδρίτες περιέχουν νερό δεσμευμένο σε υδροπυριτικά άλατα (χλωρίτης, σερπεντίνη).
Σύμφωνα με μια σειρά από χαρακτηριστικά, οι C-χονδρίτες χωρίζονται σε διάφορες ομάδες, μία από τις οποίες - οι CI-χονδρίτες - παρουσιάζει εξαιρετικό ενδιαφέρον για τους επιστήμονες. Αυτά τα σώματα είναι μοναδικά στο ότι δεν περιέχουν χόνδρους. Υποτίθεται ότι η ουσία των μετεωριτών αυτής της ομάδας δεν υποβλήθηκε καθόλου σε θερμική πρόσκρουση, δηλαδή παρέμεινε πρακτικά αμετάβλητη από τη στιγμή της συμπύκνωσης του πρωτοπλανητικού νέφους. Αυτά είναι τα παλαιότερα σώματα στο ηλιακό σύστημα.
Οργανικά σε μετεωρίτες
Οι ανθρακικοί χονδρίτες περιέχουν οργανικές ενώσεις όπως αρωματικούς και κορεσμένους υδρογονάνθρακες, καθώς και καρβοξυλικά οξέα, αζωτούχες βάσεις (στους ζωντανούς οργανισμούς αποτελούν μέρος των νουκλεϊκών οξέων) και πορφυρίνες. Παρά τις υψηλές θερμοκρασίες που αντιμετωπίζει ένας μετεωρίτης καθώς διέρχεται από την ατμόσφαιρα της γης, οι υδρογονάνθρακες διατηρούνται με το σχηματισμό ενός λιωμένου φλοιού που χρησιμεύει ως καλός μονωτήρας θερμότητας.
Αυτές οι ουσίες, πιθανότατα, είναι αβιογενούς προέλευσης και υποδεικνύουν τις διαδικασίες πρωτογενούς οργανικής σύνθεσης ήδη στις συνθήκες ενός πρωτοπλανητικού νέφους, δεδομένης της ηλικίας των ανθρακούχων χονδριτών. Έτσι, η νεαρή Γη ήδη από τα πρώτα στάδια της ύπαρξής της είχε το αρχικό υλικό για την εμφάνιση της ζωής.
Συνηθισμένο καιενστατίτες χονδρίτες
Οι πιο συνηθισμένοι είναι οι συνηθισμένοι χονδρίτες (εξ ου και το όνομά τους). Αυτοί οι μετεωρίτες περιέχουν, εκτός από πυριτικά, νικέλιο σίδηρο και φέρουν ίχνη θερμικής μεταμόρφωσης σε θερμοκρασίες 400–950 °C και πιέσεις κρούσης έως και 1000 ατμόσφαιρες. Οι χόνδροι αυτών των σωμάτων έχουν συχνά ακανόνιστο σχήμα. περιέχουν επιβλαβές υλικό. Οι συνηθισμένοι χονδρίτες περιλαμβάνουν, για παράδειγμα, τον μετεωρίτη Τσελιάμπινσκ.
Οι χονδρίτες ενστατίτη χαρακτηρίζονται από το γεγονός ότι περιέχουν σίδηρο κυρίως σε μεταλλική μορφή και το πυριτικό συστατικό είναι πλούσιο σε μαγνήσιο (ορυκτό ενστατίτη). Αυτή η ομάδα μετεωριτών περιέχει λιγότερες πτητικές ενώσεις από άλλους χονδρίτες. Υπέστησαν θερμική μεταμόρφωση σε θερμοκρασίες 600-1000 °C.
Οι μετεωρίτες που ανήκουν και στις δύο αυτές ομάδες είναι συχνά θραύσματα αστεροειδών, δηλαδή αποτελούσαν μέρος μικρών πρωτοπλανητικών σωμάτων στα οποία δεν έλαβαν χώρα οι διαδικασίες διαφοροποίησης κάτω από την επιφάνεια.
Διαφοροποιημένοι μετεωρίτες
Τώρα ας στραφούμε στην εξέταση των τύπων μετεωριτών που διακρίνονται από τη χημική σύνθεση σε αυτή τη μεγάλη ομάδα.
Πρώτον, πρόκειται για πέτρινους αχονδρίτες, δεύτερον, για σιδήρου-πέτρα και, τρίτον, για μετεωρίτες σιδήρου. Τους ενώνει το γεγονός ότι όλοι οι εκπρόσωποι των αναφερόμενων ομάδων είναι θραύσματα τεράστιων σωμάτων μεγέθους αστεροειδών ή πλανητών, το εσωτερικό των οποίων έχει υποστεί διαφοροποίηση της ύλης.
Μεταξύ διαφοροποιημένων μετεωριτών βρίσκονται ωςθραύσματα αστεροειδών και σώματα που βγήκαν από την επιφάνεια της Σελήνης ή του Άρη.
Χαρακτηριστικά διαφοροποιημένων μετεωριτών
Ο
Αχονδρίτης δεν περιέχει ειδικά εγκλείσματα και, επειδή είναι φτωχός σε μέταλλο, είναι πυριτικός μετεωρίτης. Σε σύσταση και δομή, οι αχονδρίτες είναι κοντά σε χερσαίους και σεληνιακούς βασάλτες. Μεγάλο ενδιαφέρον παρουσιάζει η ομάδα μετεωριτών HED, που πιστεύεται ότι προέρχεται από τον μανδύα του Vesta, ο οποίος πιστεύεται ότι είναι ένας διατηρημένος επίγειος πρωτοπλανήτης. Είναι παρόμοια με τα υπερμαφικά πετρώματα του ανώτερου μανδύα της Γης.
Οι μετεωρίτες πετρώδους σιδήρου - παλλασίτης και μεσοσιδερίτης - χαρακτηρίζονται από την παρουσία πυριτικών εγκλεισμάτων σε μια μήτρα νικελίου-σιδήρου. Οι παλλασίτες πήραν το όνομά τους προς τιμήν του περίφημου σιδήρου Παλλάς που βρέθηκε κοντά στο Κρασνογιάρσκ τον 18ο αιώνα.
Οι περισσότεροι μετεωρίτες σιδήρου έχουν μια ενδιαφέρουσα δομή - "widmanstetten figures", που σχηματίζονται από σίδηρο νικελίου με διαφορετική περιεκτικότητα σε νικέλιο. Μια τέτοια δομή σχηματίστηκε υπό συνθήκες αργής κρυστάλλωσης του σιδήρου νικελίου.
Ιστορία της ουσίας των "ουράνιων λίθων"
Οι χονδρίτες είναι αγγελιοφόροι από την αρχαιότερη εποχή του σχηματισμού του ηλιακού συστήματος - την εποχή της συσσώρευσης της προπλανητικής ύλης και της γέννησης των πλανητών - των εμβρύων των μελλοντικών πλανητών. Η χρονολόγηση των χονδριτών με ραδιοϊσότοπο δείχνει ότι η ηλικία τους ξεπερνά τα 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια.
Όσον αφορά τους διαφοροποιημένους μετεωρίτες, μας δείχνουν τον σχηματισμό της δομής των πλανητικών σωμάτων. Τουςη ουσία έχει ευδιάκριτα σημάδια τήξης και ανακρυστάλλωσης. Ο σχηματισμός τους θα μπορούσε να γίνει σε διαφορετικά μέρη του διαφοροποιημένου γονικού σώματος, το οποίο στη συνέχεια υπέστη πλήρη ή μερική καταστροφή. Αυτό καθορίζει τη χημική σύνθεση των μετεωριτών, τη δομή που σχηματίστηκε σε κάθε περίπτωση και χρησιμεύει ως βάση για την ταξινόμησή τους.
Οι διαφοροποιημένοι ουράνιοι επισκέπτες περιέχουν επίσης πληροφορίες σχετικά με την αλληλουχία των διεργασιών που έλαβαν χώρα στα έντερα των γονικών σωμάτων. Τέτοιοι, για παράδειγμα, είναι οι μετεωρίτες σιδήρου-πέτρας. Η σύνθεσή τους μαρτυρεί τον ατελή διαχωρισμό των συστατικών ελαφρού πυριτικού και βαρέος μετάλλου του αρχαίου πρωτοπλανήτη.
Στις διαδικασίες σύγκρουσης και κατακερματισμού αστεροειδών διαφορετικών τύπων και ηλικιών, τα επιφανειακά στρώματα πολλών από αυτούς θα μπορούσαν να συσσωρεύσουν μικτά θραύσματα διαφορετικής προέλευσης. Στη συνέχεια, ως αποτέλεσμα μιας νέας σύγκρουσης, ένα παρόμοιο «σύνθετο» θραύσμα εκτινάχθηκε από την επιφάνεια. Ένα παράδειγμα είναι ο μετεωρίτης Kaidun που περιέχει σωματίδια αρκετών τύπων χονδριτών και μεταλλικό σίδηρο. Έτσι, η ιστορία της μετεωρίτικης ύλης είναι συχνά πολύ περίπλοκη και μπερδεμένη.
Επί του παρόντος, δίνεται μεγάλη προσοχή στη μελέτη των αστεροειδών και των πλανητών με τη βοήθεια αυτόματων διαπλανητικών σταθμών. Φυσικά, θα συμβάλει σε νέες ανακαλύψεις και σε μια βαθύτερη κατανόηση της προέλευσης και της εξέλιξης τέτοιων μαρτύρων στην ιστορία του ηλιακού συστήματος (και του πλανήτη μας επίσης) όπως οι μετεωρίτες.
