Метеорит — тело космического происхождения

Метеорит — тело космического происхождения, упавшее на поверхность крупного небесного объекта.

Большинство найденных метеоритов имеют вес от нескольких граммов до нескольких килограммов. Крупнейший из найденных метеоритов —Гоба (вес которого, по подсчетам, составлял около 60 тонн). Полагают, что в сутки на Землю падает 5—6 т метеоритов, или 2 тысячи тонн в год

Терминология

Космическое тело до попадания  в атмосферу Земли называется метеорным телом и классифицируется по астрономическим признакам. Например, это может быть космическая пыль, метеороид, астероид, их осколки, или другие метеорные тела. Пролетающее сквозь атмосферу Земли и оставляющее в ней яркий светящийся след, независимо от того, пролетит ли оно в верхних слоях атмосферы и уйдет обратно в космическое пространство, сгорит ли в атмосфере или упадет на Землю, может называться либо метеором, либо болидом. Метеорами считаются тела не ярче 4-й звёздной величины, а болидами — ярче 4-й звёздной величины, либо тела, у которых различимы угловые размеры.

Твёрдое тело космического происхождения, упавшее на поверхность  Земли, называется метеоритом.

На месте падения крупного метеорита может образоваться кратер (астроблема). Один из самых известных кратеров в мире — Аризонский. Предполагается, что наибольший метеоритный кратер на Земле — Кратер Земли Уилкса (диаметр около 500 км).

Другие названия метеоритов: аэролиты, сидеролиты, уранолиты, метеоролиты, бэтилиямы (baituloi), небесные, воздушные, атмосферные или метеорные камни и т. д.

Аналогичные падению метеорита  явления на других планетах и небесных телах обычно называются просто столкновениями между небесными телами.

Процесс падения метеорных  тел на Землю

Метеорное тело входит в  атмосферу Земли на скорости от 11 до 72 км/с. На такой скорости начинается его разогрев и свечение. За счёт абляции (обгорания и сдувания набегающим потоком частиц вещества метеорного тела) масса тела, долетевшего до поверхности, может быть меньше, а в некоторых случаях значительно меньше его массы на входе в атмосферу. Например, небольшое тело, вошедшее в атмосферу Земли на скорости 25 км/с и более, сгорает почти без остатка. При такой скорости вхождения в атмосферу из десятков и сотен тонн начальной массы до поверхности долетает всего несколько килограммов или даже граммов вещества. Следы сгорания метеорного тела в атмосфере можно найти на протяжении почти всей траектории его падения.

Если метеорное тело не сгорело в атмосфере, то по мере торможения оно теряет горизонтальную составляющую скорости. Это приводит к изменению  траектории падения от, часто, почти горизонтальной в начале до, практически вертикальной, в конце. По мере торможения, свечение метеорного тела падает, оно остывает (часто свидетельствуют, что метеорит при падении был тёплый, а не горячий).

Кроме того, может произойти  разрушение метеорного тела на фрагменты, что приводит к выпадению метеоритного дождя.

«Правильные» круглые (не вытянутые) следы от метеоритов объясняются  взрывными процессами, сопровождающими  его падение с высокой скоростью.

Классификация метеоритов

Классификация метеоритов

Классификация по составу

каменные

хондриты

углистые хондриты

обыкновенные хондриты

энстатитовые хондриты

ахондриты

железо-каменные

палласиты

мезосидериты

железные

Наиболее часто встречаются  каменные метеориты (92,8 % падений). Они состоят в основном из силикатов: оливинов (Fe, Mg)₂[SiO₄] (от фаялита Fe₂[SiO₄] до форстерита Mg₂[SiO₄]) ипироксенов (Fe, Mg)₂Si₂O₆ (от ферросилита Fe₂Si₂O₆ до энстатита Mg₂Si₂O₆).

Подавляющее большинство  каменных метеоритов (92,3 % каменных, 85,7 % общего числа падений) — хондриты. Хондритами они называются, поскольку содержат хондры — сферические или эллиптические образования преимущественно силикатного состава. Большинство хондр имеет размер не более 1 мм в диаметре, но некоторые могут достигать и нескольких миллиметров. Хондры находятся в обломочной или мелкокристаллической матрице, причём нередко матрица отличается от хондр не столько по составу, сколько по кристаллическому строению. Состав хондритов практически полностью повторяет химический состав Солнца, за исключением лёгких газов, таких как водород и гелий. Поэтому считается, что хондриты образовались непосредственно из протопланетного облака, окружающего Солнце, путём конденсации вещества и аккреции пыли с промежуточным нагреванием.

Ахондриты составляют 7,3 % каменных метеоритов. Это обломки протопланетных (и планетных?) тел, прошедшие плавление и дифференциацию по составу (на металлы и силикаты).

Железные метеориты состоят  из железо-никелевого сплава. Они составляют 5,7 % падений.

Железо-силикатные метеориты имеют промежуточный состав между каменными и железными метеоритами. Они сравнительно редки (1,5 % падений).

Ахондриты, железные и железо-силикатные метеориты относят к дифференцированным метеоритам. Они предположительно состоят из вещества, прошедшего дифференцировку в составе астероидов или других планетных тел. Раньше считалось, что все дифференцированные метеориты образовались в результате разрыва одного или нескольких крупных тел, например планеты Фаэтона. Однако анализ состава разных метеоритов показал, что с большей вероятностью они образовались из обломков многих крупных астероидов.

Ранее выделяли ещё тектиты, куски кремнистого стекла ударного происхождения. Но позже оказалось, что тектиты образуются при ударе метеорита о горную породу, богатую кремнеземом.

Классификация по методу обнаружения

падения (когда метеорит находят после наблюдения его  падения в атмосфере);

находки (когда метеоритное  происхождение материала определяется только путём анализа);

Следы внеземной органики в метеоритах

Углистый комплекс

Углеродосодержащие (углистые) метеориты имеют одну важную особенность — наличие тонкой стекловидной коры, образовавшейся, по-видимому, под воздействием высоких температур. Эта кора является хорошим теплоизолятором, благодаря чему внутри углистых метеоритов сохраняются минералы, не выносящие сильного нагрева — например, гипс. Таким образом стало возможным при исследовании химической природы подобных метеоритов обнаружить в их составе вещества, которые в современных земных условиях являются органическими соединениями, имеющими биогенную природу :

Насыщенные  углеводороды

 

Изопреноиды

н-Алканы

Циклоалканы

Ароматические углеводороды

 

Нафталин

Алкибензолы

Аценафтены

Пирены

Карбоновые  кислоты

 

Жирные кислоты

Бензолкарбоновые кислоты

Оксибензойные кислоты

Азотистые соединения

 

Пиримидины

Пурины

Гуанилмочевина

Триазины

Порфирины

Наличие подобных веществ  не позволяет однозначно заявить  о существовании жизни вне  Земли, так как теоретически при  соблюдении некоторых условий они  могли быть синтезированы и абиогенно.

С другой стороны, если обнаруженные в метеоритах вещества и не являются продуктами жизни, то они могут быть продуктами преджизни — подобной той, какая существовала некогда на Земле.

«Организованные элементы»

При исследовании каменных метеоритов обнаруживаются так называемые «организованные элементы» — микроскопические (5-50 мкм) «одноклеточные» образования, часто имеющие явно выраженные двойные стенки, поры, шипы и т. д

На сегодняшний день не является неоспоримым фактом, что  эти окаменелости принадлежат останкам каких-либо форм внеземной жизни. Но, с другой стороны, эти образования имеют такую высокую степень организации, которую принято связывать с жизнью.

Кроме того, такие формы  не обнаружены на Земле.

Особенностью «организованных  элементов» является также их многочисленность: на 1г. вещества углистого метеорита  приходится примерно 1800 «организованных  элементов».

Крупные современные метеориты, обнаруженные на территории России

Тунгусский  феномен (на данный момент неясно именно метеоритное происхождение тунгусского феномена. Подробно см. в статье Тунгусский метеорит). Упал 30 июня 1908 года в бассейне реки Подкаменная Тунгуска в Сибири. Общая энергия оценивается в 40-50 мегатонн тротилового эквивалента.

Царёвский метеорит (метеоритный дождь). Упал 6 декабря 1922 г. вблизи села Царев Волгоградской области. Это каменный метеорит. Общая масса собранных осколков 1,6 тонны на площади около 15 кв. км. Вес самого большого упавшего фрагмента составил 284 кг.

Сихотэ-Алинский метеорит (общая масса осколков 30 тонн, энергия оценивается в 20 килотонн). Это был железный метеорит. Упал в Уссурийской тайге 12 февраля 1947 г.

Витимский болид. Упал в районе посёлков Мама и Витимский Мамско-Чуйского района Иркутской области в ночь с 24 на 25 сентября 2002 года. Событие имело большой общественный резонанс, хотя общая энергия взрыва метеорита, по-видимому, сравнительно невелика (200 тонн тротилового эквивалента, при начальной энергии 2,3 килотонны), максимальная начальная масса (до сгорания в атмосфере) 160 тонн, а конечная масса осколков порядка нескольких сотен килограммов.

Находка метеорита — довольно редкое явление. Лаборатория метеоритики сообщает: «Всего на территории РФ за 250 лет было найдено только 125 метеоритов».

Отдельные метеориты

Омолон

Abee

Agen

Alfianello

Allende

Anthony

Arapahoe

Arcadia

Armel

Ashmore

Bansur

Barratta

Bath

Beaver

Beeler

Bencubbin

Bjurbole

Bledsoe

Block Island — самый большой метеорит, когда-либо найденный на Марсе.

Bondoc

Boxhole

Breitscheid

Buenaventura

Calliham

Channing

Chainpur

Chico

Гоба — самый большой известный метеорит

Зальцбургский параллелепипед

Интересные факты

Единственный задокументированный случай попадания метеорита в человека произошёл 30 ноября 1954 в штате Алабама. Метеорит весом около 4 кг пробил крышу дома и рикошетом ударил Анну Элизабет Ходжес по руке и бедру. Женщина получила ушиб.

В 1875 году метеорит упал в районе озера Чад (Центральная Африка) и достигал, по рассказам аборигенов, 10 метров в диаметре. После того как информация о нём достиглаКоролевского астрономического общества Великобритании, к нему была послана экспедиция (спустя 15 лет). По прибытии на место оказалось, что его уничтожили слоны, облюбовав его для того, чтобы точить бивни. Воронку уничтожили редкие, но обильные дожди.

      Возраст метеоритов

Когда речь заходит о метеоритах, понятие «возраст» требует уточнения.

Абсолютный возраст: это интервал времени между кристаллизацией камня и последним фактическим химическим изменением. Это измеряется масс-спектрометрами и определяется различными методами: «свинец – свинец» или «рубидий 87 – стронций 87», но абсолютный возраст практически всегда идентичен для всех метеоритов. Это 4,566 миллиарда лет ± полмиллиона лет. Метеориты, следовательно, современники формирования Солнечной системы. Для сравнения вспомним, что возраст Вселенной около 13,6 миллиардов лет.

Возраст воздействия  космических лучей: это интервал времени, заключенный между временем отделения метеорита от родительского тела после столкновения и моментом падения на Землю. Измерения меняются в зависимости от типа метеорита, для каменных метеоритов возраст обнаруживается в пределах от 1 до 60 миллионов лет, для железных метеоритов возраст колеблется между 20 миллионами лет и 2 миллиардами лет.

Земной возраст: это промежуток времени, который метеорит провёл на нашей планете. Он никогда не превышает нескольких миллионов лет и определить этот возраст сложнее всего. 
Например, один хорошо известный метеорит имеет следующие показатели: абсолютный возраст — 4,5 миллиардов лет, возраст воздействия космических лучей — 180 миллионов лет, земной возраст — 49700 лет. Это Кэньон Дьябло, который образовал метеоритный кратер на севере Аризоны в США.

 

Состав метеаоритов

Так как метеориты  формируется в результате различных  физико-химических  процессов на разных планетных объектах, они имеют существенное различие своего состава и свойств. Некоторые метеориты, особенно примитивные хондриты, существенно отличаются от любого другого типа породы на Земле и могут быть легко идентифицированы. Однако другие метеориты, в частности ахондриты, были образованы такими же магматическими процессами, которые происходят на Земле и распознать их бывает очень трудно. Попробуем разобраться как метеориты разных групп различаются по своему составу.

Примитивные хондриты

Эти типы метеоритов, как правило, имеют темно-серую  или черную кору плавления и светло-серую  внутреннюю часть. В составе этих метеоритов имеется три основных структурных компонента — они  видны на срезах поверхностей. Пожалуй, самый известный из этих компонентов -  хондры. На срезах миллиметровой толщины хондры имеют сферическую форму, могут выступать на поверхность в форме половинки яйца. Хондры погружены во второй структурный компонент, который имеет  мелкозернистую поверхность, часто мягкую, пористую, серого цвета, как губчатый графит, известного как матрица.

Примитивные хондриты

В составе обыкновенных примитивных хондритов (метеоритов) количество хондры достигает 80 объемных процентов, а  в углеродистых и энстатитных хондритах содержится гораздо меньше хондры — до 30 объемных процентов, а в некоторых случаях могут полностью состоять из материала матрицы. И хондры и матричный материал метеорита содержат в своем составе минералы оливин и пироксен (или продуктов их изменения). Поскольку эти минералы имеют плотность, аналогичную плотности наиболее полезных ископаемых в земной коре, примитивные хондриты имеют вес, соответственный своему размеру. Однако они могут содержать в своем составе мелкие рассеяные зерна металла, которые будут выглядеть как блестящие пятнышки на поверхности среза метеорита.