Un meteorit este un corp solid de origine cosmică naturală care a căzut la suprafața planetei, cu o dimensiune de 2 mm sau mai mult. Corpurile care au ajuns la suprafața planetei și au dimensiuni de la 10 microni la 2 mm sunt de obicei numite micrometeoriți; particulele mai mici sunt praful cosmic. Meteoriții sunt caracterizați prin compoziție și structură diferite. Aceste caracteristici reflectă condițiile de origine și permit oamenilor de știință să judece cu mai multă încredere evoluția corpurilor sistemului solar.
Tipuri de meteoriți în funcție de compoziția chimică și structură
Materia meteoritică este compusă în principal din componente minerale și metalice în diferite proporții. Partea minerală este silicați de fier-magneziu, partea metalică este reprezentată de fier nichel. Unii meteoriți conțin impurități care determină unele caracteristici importante și poartă informații despre originea meteoritului.
Cum sunt împărțiți meteoriții la compoziția chimică? În mod tradițional, există trei grupuri mari:
- Meteoriții de piatră sunt corpuri de silicat. Printre acestea se numără condritele și acondritele, care au diferențe structurale importante. Deci, condritele se caracterizează prin prezența incluziunilor - condrule - în matricea minerală.
- Meteoriți de fier,constând în principal din fier cu nichel.
- Piatră de fier - corpuri cu structură intermediară.
Pe lângă clasificare, care ține cont de compoziția chimică a meteoriților, există și principiul împărțirii „pietrelor cerești” în două grupe mari în funcție de caracteristicile structurale:
- diferențiate, care includ numai condrite;
- nediferențiate - un grup extins care include toate celel alte tipuri de meteoriți.
Condritele sunt rămășițele unui disc protoplanetar
O trăsătură distinctivă a acestui tip de meteoriți este condrule. Sunt în mare parte formațiuni de silicat de formă eliptică sau sferică, cu dimensiunea de aproximativ 1 mm. Compoziția elementară a condritelor este aproape identică cu compoziția Soarelui (dacă excludem elementele cele mai volatile, ușoare - hidrogen și heliu). Pe baza acestui fapt, oamenii de știință au ajuns la concluzia că condritele s-au format în zorii existenței sistemului solar direct dintr-un nor protoplanetar.
Acești meteoriți nu au făcut niciodată parte din corpuri cerești mari care au suferit deja diferențieri magmatice. Condritele s-au format prin condensare și acumulare de materie protoplanetară, experimentând în același timp unele efecte termice. Substanța condritelor este destul de densă - de la 2,0 la 3,7 g / cm3 - dar fragilă: un meteorit poate fi zdrobit cu mâna.
Să aruncăm o privire mai atentă asupra compoziției meteoriților de acest tip, cel mai frecvent (85,7%) dintre toți.
Condrite carbonice
Pentru carbonicecondritele (C-condritele) se caracterizează printr-un conținut ridicat de fier în silicați. Culoarea lor închisă se datorează prezenței magnetitului, precum și a impurităților precum grafitul, funinginea și compușii organici. În plus, condritele carbonice conțin apă legată în hidrosilicați (clorit, serpentină).
După o serie de caracteristici, C-condritele sunt împărțite în mai multe grupuri, dintre care unul - CI-condritele - prezintă un interes excepțional pentru oamenii de știință. Aceste corpuri sunt unice prin faptul că nu conțin condrule. Se presupune că substanța meteoriților din acest grup nu a fost supusă deloc impactului termic, adică a rămas practic neschimbată din momentul condensării norului protoplanetar. Acestea sunt cele mai vechi corpuri din sistemul solar.
Organice în meteoriți
Condritele carbonice conțin astfel de compuși organici precum hidrocarburile aromatice și saturate, precum și acizi carboxilici, baze azotate (în organismele vii fac parte din acizii nucleici) și porfirine. În ciuda temperaturilor ridicate experimentate de un meteorit pe măsură ce trece prin atmosfera pământului, hidrocarburile sunt reținute prin formarea unei cruste topite care servește ca un bun izolator termic.
Aceste substanțe, cel mai probabil, sunt de origine abiogenă și indică procesele de sinteză organică primară deja în condițiile unui nor protoplanetar, dată fiind vârsta condritelor carbonice. Deci, tânărul Pământ, aflat în primele etape ale existenței sale, a avut materialul sursă pentru apariția vieții.
Obișnuit șicondrite enstatita
Cele mai frecvente sunt condritele obișnuite (de unde și numele lor). Acești meteoriți conțin, pe lângă silicați, nichel fier și poartă urme de metamorfism termic la temperaturi de 400–950 °C și presiuni de șoc de până la 1000 de atmosfere. Condrule acestor corpuri sunt adesea neregulate ca formă; contin material detritic. Condritele obișnuite includ, de exemplu, meteoritul Chelyabinsk.
Condritele enstatita se caracterizeaza prin faptul ca contin fier in principal sub forma metalica, iar componenta silicata este bogata in magneziu (mineral enstatit). Acest grup de meteoriți conține compuși mai puțin volatili decât alte condrite. Au suferit metamorfism termic la temperaturi de 600-1000 °C.
Meteoriții aparținând ambelor grupuri sunt adesea fragmente de asteroizi, adică făceau parte din corpuri protoplanetare mici în care procesele de diferențiere subterană nu au avut loc.
Meteoriți diferențiați
Acum să ne întoarcem la analiza ce tipuri de meteoriți se disting prin compoziția chimică în acest grup mare.
În primul rând, acestea sunt acondrite de piatră, în al doilea rând, piatră de fier și, în al treilea rând, meteoriți de fier. Ei sunt uniți de faptul că toți reprezentanții grupurilor enumerate sunt fragmente de corpuri masive de dimensiunea unui asteroizi sau planetar, al căror interior a suferit diferențierea materiei.
Printre meteoriții diferențiați se găsesc cafragmente de asteroizi și corpuri eliminate de pe suprafața Lunii sau a lui Marte.
Caracteristici ale meteoriților diferențiați
Acondritul nu conține incluziuni speciale și, fiind sărac în metal, este un meteorit de silicat. În compoziție și structură, acondritele sunt apropiate de bazalții terestre și lunari. De mare interes este grupul de meteoriți HED, despre care se crede că provine din mantaua Vestei, despre care se crede că este o protoplanetă terestră conservată. Sunt similare cu rocile ultramafice din mantaua superioară a Pământului.
Meteoriții pietros-fier - palazit și mezosiderit - sunt caracterizați prin prezența incluziunilor de silicați într-o matrice de nichel-fier. Palaziții și-au primit numele în onoarea faimosului fier Pallas găsit lângă Krasnoyarsk în secolul al XVIII-lea.
Majoritatea meteoriților de fier au o structură interesantă - „figurele widmanstetten”, formate din fier de nichel cu conținut diferit de nichel. O astfel de structură s-a format în condiții de cristalizare lentă a fierului de nichel.
Istoria substanței „pietrelor cerești”
Condritele sunt mesageri din cea mai veche epocă a formării sistemului solar - timpul acumulării materiei preplanetare și nașterea planetezimalelor - embrionii viitoarelor planete. Datarea cu radioizotopi a condritelor arată că vârsta lor depășește 4,5 miliarde de ani.
În ceea ce privește meteoriții diferențiați, aceștia ne arată formarea structurii corpurilor planetare. Lorsubstanta prezinta semne distincte de topire si recristalizare. Formarea lor ar putea avea loc în diferite părți ale corpului parental diferențiat, care ulterior a suferit distrugere completă sau parțială. Aceasta determină ce compoziție chimică a meteoriților, ce structură s-a format în fiecare caz și servește drept bază pentru clasificarea lor.
Oaspeții cerești diferențiați conțin și informații despre succesiunea proceselor care au avut loc în intestinele corpurilor părinte. Astfel, de exemplu, sunt meteoriții de piatră de fier. Compoziția lor mărturisește separarea incompletă a componentelor silicatului ușor și metalelor grele ale protoplanetei antice.
În procesele de ciocnire și fragmentare a asteroizilor de diferite tipuri și vârste, straturile de suprafață ale multora dintre aceștia ar putea acumula fragmente mixte de diverse origini. Apoi, ca urmare a unei noi coliziuni, un fragment „compozit” similar a fost eliminat de la suprafață. Un exemplu este meteoritul Kaidun care conține particule din mai multe tipuri de condrite și fier metalic. Așadar, istoria materiei meteoritice este adesea foarte complexă și confuză.
În prezent, se acordă multă atenție studiului asteroizilor și planetelor cu ajutorul stațiilor interplanetare automate. Desigur, va contribui la noi descoperiri și la o înțelegere mai profundă a originii și evoluției unor astfel de martori ai istoriei sistemului solar (și a planetei noastre, de asemenea) ca meteoriții.
