Meteorit je čvrsto tijelo prirodnog kosmičkog porijekla koje je palo na površinu planete, veličine 2 mm ili više. Tijela koja su dosegla površinu planete i imaju veličine od 10 mikrona do 2 mm obično se nazivaju mikrometeoriti; manje čestice su kosmička prašina. Meteorite karakterizira različit sastav i struktura. Ove karakteristike odražavaju uslove njihovog nastanka i omogućavaju naučnicima da pouzdanije sude o evoluciji tela Sunčevog sistema.
Vrste meteorita prema hemijskom sastavu i strukturi
Meteoritska materija se uglavnom sastoji od mineralnih i metalnih komponenti u različitim omjerima. Mineralni dio su željezo-magnezijum silikati, metalni dio je nikl željezo. Neki meteoriti sadrže nečistoće koje određuju neke važne karakteristike i nose informacije o porijeklu meteorita.
Kako se meteoriti dijele prema hemijskom sastavu? Tradicionalno, postoje tri velike grupe:
- Kameni meteoriti su silikatna tijela. Među njima su hondriti i ahondriti, koji imaju bitne strukturne razlike. Dakle, hondrite karakteriše prisustvo inkluzija - hondrula - u mineralnom matriksu.
- Gvozdeni meteoriti,sastoji se pretežno od željeza nikla.
- Ironstone - tijela srednje strukture.
Pored klasifikacije, koja uzima u obzir hemijski sastav meteorita, postoji i princip podjele "nebeskog kamenja" u dvije široke grupe prema strukturnim karakteristikama:
- diferencirani, koji uključuju samo hondrite;
- nediferencirani - opsežna grupa koja uključuje sve druge vrste meteorita.
Hondriti su ostaci protoplanetarnog diska
Izrazita karakteristika ove vrste meteorita su hondrule. Uglavnom su to silikatne formacije eliptičnog ili sfernog oblika, veličine oko 1 mm. Elementarni sastav hondrita gotovo je identičan sastavu Sunca (ako izuzmemo najisparljivije, lake elemente - vodik i helijum). Na osnovu ove činjenice, naučnici su došli do zaključka da su hondriti nastali u zoru postojanja Sunčevog sistema direktno iz protoplanetarnog oblaka.
Ovi meteoriti nikada nisu bili dio velikih nebeskih tijela koja su već prošla magmatsku diferencijaciju. Hondriti su nastali kondenzacijom i akrecijom protoplanetarne materije, uz određene termičke efekte. Supstanca hondrita je prilično gusta - od 2,0 do 3,7 g / cm3 - ali krhka: meteorit se može zdrobiti rukom.
Pogledajmo pobliže sastav meteorita ove vrste, najčešćih (85,7%) od svih.
ugljični hondriti
Za ugljenehondriti (C-hondriti) se odlikuju visokim sadržajem željeza u silikatima. Njihova tamna boja je zbog prisustva magnetita, kao i nečistoća kao što su grafit, čađ i organska jedinjenja. Osim toga, karbonski hondriti sadrže vodu vezanu u hidrosilikate (hlorit, serpentin).
Prema brojnim karakteristikama, C-hondriti se dele u nekoliko grupa, od kojih je jedna - CI-hondriti - od izuzetnog interesa za naučnike. Ova tijela su jedinstvena po tome što ne sadrže hondrule. Pretpostavlja se da tvar meteorita ove grupe uopće nije bila podvrgnuta termičkom udaru, odnosno ostala je praktički nepromijenjena od vremena kondenzacije protoplanetarnog oblaka. Ovo su najstarija tijela u Sunčevom sistemu.
Organi u meteoritima
Ugljenični hondriti sadrže organska jedinjenja kao što su aromatični i zasićeni ugljovodonici, kao i karboksilne kiseline, azotne baze (u živim organizmima su deo nukleinskih kiselina) i porfirine. Uprkos visokim temperaturama koje doživljava meteorit dok prolazi kroz Zemljinu atmosferu, ugljovodonici se zadržavaju formiranjem kore koja se topila koja služi kao dobar toplotni izolator.
Ove supstance su, najverovatnije, abiogenog porekla i ukazuju na procese primarne organske sinteze već u uslovima protoplanetarnog oblaka, s obzirom na starost karbonskih hondrita. Tako je mlada Zemlja već u najranijim fazama svog postojanja imala izvorni materijal za nastanak života.
Ordinary andenstatite chondrites
Najčešći su obični hondriti (otuda i njihov naziv). Ovi meteoriti sadrže, pored silikata, željezo nikla i nose tragove termičkog metamorfizma na temperaturama od 400–950 °C i udarnim pritiscima do 1000 atmosfera. Hondrule ovih tijela su često nepravilnog oblika; sadrže detritni materijal. Obični hondriti uključuju, na primjer, meteorit Čeljabinsk.
Enstatit hondrite karakteriše činjenica da sadrže gvožđe uglavnom u metalnom obliku, a silikatna komponenta je bogata magnezijumom (enstatit mineral). Ova grupa meteorita sadrži manje hlapljivih spojeva od ostalih hondrita. Oni su prošli termalni metamorfizam na temperaturama od 600-1000 °C.
Meteoriti koji pripadaju obe ove grupe često su fragmenti asteroida, odnosno bili su deo malih protoplanetarnih tela u kojima se nisu odvijali procesi diferencijacije ispod površine.
Diferencirani meteoriti
Pređimo sada na razmatranje koje vrste meteorita se razlikuju po hemijskom sastavu u ovoj velikoj grupi.
Prvo, ovo su kameni ahondriti, drugo, gvozdeno-kameni i, treće, gvozdeni meteoriti. Ujedinjuje ih činjenica da su svi predstavnici navedenih grupa fragmenti masivnih tijela veličine asteroida ili planeta, čija je unutrašnjost pretrpjela diferencijaciju materije.
Među diferenciranim meteoritima nalaze se kaofragmenti asteroida i tijela izbačena sa površine Mjeseca ili Marsa.
Karakteristike diferenciranih meteorita
Ahondrit ne sadrži posebne inkluzije i, pošto je siromašan metalom, je silikatni meteorit. Po sastavu i strukturi, ahondriti su bliski zemaljskim i lunarnim baz altima. Od velikog interesa je grupa meteorita HED, za koju se smatra da potječe iz plašta Veste, za koju se smatra da je očuvana zemaljska protoplanet. Oni su slični ultramafičnim stenama gornjeg omotača Zemlje.
Meteorite od kamenog gvožđa - palasit i mezosiderit - karakteriše prisustvo silikatnih inkluzija u matrici nikla i gvožđa. Palasiti su dobili ime u čast čuvenog Palasovog gvožđa pronađenog u blizini Krasnojarska u 18. veku.
Većina željeznih meteorita ima zanimljivu strukturu - "widmanstetten figure", formirane od gvožđa nikla sa različitim sadržajem nikla. Takva struktura je nastala u uslovima spore kristalizacije nikalnog gvožđa.
Istorija supstance "nebeskog kamenja"
Hondriti su glasnici iz najstarije ere formiranja Sunčevog sistema - vremena akumulacije pre-planetarne materije i rađanja planetezimala - embriona budućih planeta. Radioizotopsko datiranje hondrita pokazuje da njihova starost prelazi 4,5 milijardi godina.
Što se tiče diferenciranih meteorita, oni nam pokazuju formiranje strukture planetarnih tijela. Njihtvar ima jasne znakove topljenja i rekristalizacije. Njihovo formiranje moglo se odvijati u različitim dijelovima diferenciranog roditeljskog tijela, koje je kasnije bilo potpuno ili djelomično uništeno. Ovo određuje koji hemijski sastav meteorita, koja struktura se formira u svakom slučaju, i služi kao osnova za njihovu klasifikaciju.
Diferencirani nebeski gosti takođe sadrže informacije o slijedu procesa koji su se odvijali u utrobi matičnih tijela. Takvi su, na primjer, željezni kameni meteoriti. Njihov sastav svedoči o nepotpunom odvajanju lakih silikatnih i teških metalnih komponenti drevne protoplanete.
U procesima sudara i fragmentacije asteroida različitih tipova i starosti, površinski slojevi mnogih od njih mogli su akumulirati mješovite fragmente različitog porijekla. Zatim je, kao rezultat novog sudara, sličan "kompozitni" fragment izbijen s površine. Primjer je meteorit Kaidun koji sadrži čestice nekoliko vrsta hondrita i metalnog željeza. Dakle, istorija meteoritske materije je često veoma složena i zbunjujuća.
Trenutno se velika pažnja poklanja proučavanju asteroida i planeta uz pomoć automatskih međuplanetarnih stanica. Naravno, to će doprineti novim otkrićima i dubljem razumevanju porekla i evolucije takvih svedoka istorije Sunčevog sistema (i naše planete) kao što su meteoriti.
