Meteorit je trdno telo naravnega kozmičnega izvora, ki je padlo na površje planeta, z velikostjo 2 mm ali več. Telesa, ki so dosegla površino planeta in imajo velikosti od 10 mikronov do 2 mm, običajno imenujemo mikrometeoriti; manjši delci so kozmični prah. Za meteorite je značilna različna sestava in struktura. Te značilnosti odražajo pogoje njihovega izvora in omogočajo znanstvenikom, da bolj samozavestno presojajo evolucijo teles sončnega sistema.
Vrste meteoritov po kemični sestavi in strukturi
Meteoritna snov je v glavnem sestavljena iz mineralnih in kovinskih komponent v različnih razmerjih. Mineralni del so železo-magnezijevi silikati, kovinski del predstavlja nikelj železo. Nekateri meteoriti vsebujejo nečistoče, ki določajo nekatere pomembne lastnosti in nosijo informacije o izvoru meteorita.
Kako se meteoriti delijo po kemični sestavi? Tradicionalno obstajajo tri velike skupine:
- Kamniti meteoriti so silikatna telesa. Med njimi so hondriti in ahondriti, ki imajo pomembne strukturne razlike. Torej je za hondrite značilna prisotnost vključkov - hondrul - v mineralni matrici.
- železni meteoriti,sestavljeno pretežno iz nikljevega železa.
- Ironstone - telesa vmesne strukture.
Poleg klasifikacije, ki upošteva kemično sestavo meteoritov, obstaja tudi načelo delitve "nebeških kamnov" v dve široki skupini glede na strukturne značilnosti:
- diferencirani, ki vključujejo samo hondrite;
- nediferencirani - obsežna skupina, ki vključuje vse druge vrste meteoritov.
Hondriti so ostanki protoplanetarnega diska
Posebna značilnost te vrste meteoritov so hondrule. Večinoma so silikatne tvorbe eliptične ali sferične oblike, velike približno 1 mm. Elementna sestava hondritov je skoraj identična sestavi Sonca (če izvzamemo najbolj hlapne, lahke elemente - vodik in helij). Na podlagi tega dejstva so znanstveniki prišli do zaključka, da so bili hondriti nastali ob zori obstoja sončnega sistema neposredno iz protoplanetarnega oblaka.
Ti meteoriti nikoli niso bili del velikih nebesnih teles, ki so že bila podvržena magmatskemu razlikovanju. Hondriti so nastali s kondenzacijo in akrecijo protoplanetarne snovi, pri čemer so imeli nekaj toplotnih učinkov. Snov hondritov je precej gosta - od 2,0 do 3,7 g / cm3 - vendar krhka: meteorit je mogoče zdrobiti z roko.
Oglejmo si podrobneje sestavo meteoritov te vrste, najpogostejših (85,7 %) od vseh.
ogljikovi hondriti
Za ogljikovoza hondrite (C-hondrite) je značilna visoka vsebnost železa v silikatih. Njihova temna barva je posledica prisotnosti magnetita, pa tudi nečistoč, kot so grafit, saje in organske spojine. Poleg tega ogljikovi hondriti vsebujejo vodo, vezano na hidrosilikate (klorit, serpentin).
Glede na številne značilnosti so C-hondriti razdeljeni v več skupin, od katerih je ena - CI-hondriti - izjemno zanimiva za znanstvenike. Ta telesa so edinstvena po tem, da ne vsebujejo hondr. Domneva se, da snov meteoritov te skupine sploh ni bila izpostavljena toplotnemu vplivu, torej je ostala praktično nespremenjena od časa kondenzacije protoplanetarnega oblaka. To so najstarejša telesa v sončnem sistemu.
Organske snovi v meteoritih
Ogljikovi hondriti vsebujejo organske spojine, kot so aromatični in nasičeni ogljikovodiki, pa tudi karboksilne kisline, dušikove baze (v živih organizmih so del nukleinskih kislin) in porfirine. Kljub visokim temperaturam, ki jih doživlja meteorit, ko prehaja skozi zemeljsko atmosfero, se ogljikovodiki zadržijo s tvorbo talilne skorje, ki služi kot dober toplotni izolator.
Te snovi so najverjetneje abiogenega izvora in kažejo na postopke primarne organske sinteze že v razmerah protoplanetarnega oblaka glede na starost karbonskih hondritov. Tako je mlada Zemlja že v najzgodnejših fazah svojega obstoja imela izvorno snov za nastanek življenja.
Navadni inenstatite chondrites
Najpogostejši so navadni hondriti (od tod tudi njihovo ime). Ti meteoriti poleg silikatov vsebujejo nikljevo železo in nosijo sledi toplotnega metamorfizma pri temperaturah 400–950 °C in udarnih tlakih do 1000 atmosfer. Hondre teh teles so pogosto nepravilne oblike; vsebujejo detritni material. Navadni hondriti vključujejo na primer meteorit Čeljabinsk.
Enstatitne hondrite je značilno, da vsebujejo železo predvsem v kovinski obliki, silikatna komponenta pa je bogata z magnezijem (mineral enstatit). Ta skupina meteoritov vsebuje manj hlapnih spojin kot drugi hondriti. Termično metamorfozo so doživeli pri temperaturah 600-1000 °C.
Meteoriti, ki pripadajo obema skupinama, so pogosto delci asteroidov, torej so bili del majhnih protoplanetarnih teles, v katerih niso potekali procesi podpovršinske diferenciacije.
Diferencirani meteoriti
Sedaj pa preidimo na razmislek o tem, katere vrste meteoritov se razlikujejo po kemični sestavi v tej veliki skupini.
Prvič, to so kamniti ahondriti, drugič, železov kamen in tretjič, železni meteoriti. Združuje jih dejstvo, da so vsi predstavniki naštetih skupin drobci masivnih teles asteroidne ali planetarne velikosti, katerih notranjost je doživela diferenciacijo materije.
Med diferenciranimi meteoriti najdemo kotdrobci asteroidov in teles, ki so bila izločena s površine Lune ali Marsa.
Lastnosti različnih meteoritov
Ahondrit ne vsebuje posebnih vključkov in je silikatni meteorit, ker je reven s kovino. Po sestavi in strukturi so ahondriti blizu kopenskih in luninih baz altov. Zelo zanimiva je skupina meteoritov HED, za katere domnevajo, da izvirajo iz plašča Vesta, ki naj bi bil ohranjen zemeljski protoplanet. Podobne so ultramafičnim kamninam zgornjega plašča Zemlje.
Za meteorite iz kamnitega železa - palasit in mezosiderit - je značilna prisotnost silikatnih vključkov v matriksu nikelj-železa. Pallasiti so dobili svoje ime v čast slavnega Pallasovega železa, najdenega v bližini Krasnojarska v 18. stoletju.
Večina železovih meteoritov ima zanimivo strukturo - "widmanstetten figure", ki jih tvori nikljevo železo z različno vsebnostjo niklja. Takšna struktura je nastala v pogojih počasne kristalizacije nikljevega železa.
Zgodovina snovi "nebeških kamnov"
Hondriti so glasniki najstarejše dobe nastanka sončnega sistema - časa kopičenja predplanetarne snovi in rojstva planetezimalov - zarodkov bodočih planetov. Radioizotopsko datiranje hondritov kaže, da njihova starost presega 4,5 milijarde let.
Glede na diferencirane meteorite, nam kažejo nastanek strukture planetarnih teles. Njimsnov ima izrazite znake taljenja in prekristalizacije. Njihovo oblikovanje je lahko potekalo v različnih delih diferenciranega starševskega telesa, ki je bilo nato popolnoma ali delno uničeno. To določa, kakšna kemična sestava meteoritov, kakšna struktura je nastala v posameznem primeru in služi kot osnova za njihovo razvrstitev.
Diferencirani nebesni gostje vsebujejo tudi informacije o zaporedju procesov, ki so se odvijali v črevesju matičnih teles. Takšni so na primer meteoriti železo-kamen. Njihova sestava priča o nepopolni ločitvi lahkih silikatnih in težkih kovinskih komponent starodavnega protoplaneta.
V procesih trkov in drobljenja asteroidov različnih tipov in starosti bi se lahko v površinskih slojih mnogih od njih kopičili mešani drobci različnega izvora. Nato je bil zaradi novega trka podoben "kompozitni" delček izbiti s površine. Primer je meteorit Kaidun, ki vsebuje delce več vrst hondritov in kovinskega železa. Tako je zgodovina meteoritske snovi pogosto zelo zapletena in zmedena.
Trenutno se veliko pozornosti namenja proučevanju asteroidov in planetov s pomočjo avtomatskih medplanetarnih postaj. Seveda bo prispeval k novim odkritjem in globljemu razumevanju izvora in razvoja takšnih prič zgodovine sončnega sistema (in tudi našega planeta), kot so meteoriti.
