Озеро Маникуаган

Как образовались метеориты и из чего они состоят

Падение метеорита на Землю сопровождают яркие световые и акустические явления, причина которых — взаимодействие летящего с огромной скоростью тела с атмосферой Земли. Трение о воздух разогревает и заставляет светиться тело, т.е. возникает явление метеора, но очень яркого —специалисты называют его болидом.

Яркие болиды видны даже днем. Если вещество обычного метеора полностью испаряется в атмосфере, то масса тел, порождающих метеориты, достаточно велика для того, чтобы, несмотря на испарение части вещества, остаток его все же достигал поверхности Земли.

Атмосфера целиком гасит его космическую скорость, и встреча с Землей происходит уже при скорости в десятки метров в секунду —тело при ударе чаще всего даже не разбивается на куски. Иногда, впрочем, давление воздуха дробит тело еще в атмосфере — тогда говорят о метеоритном дожде.

Метеоритный кратер
Метеоритный кратер: Нью-Квебек (Канада)

Только что упавшие метеориты довольно горячие, но быстро остывают. Дело в том, что повышение температуры при трении об атмосферу не затрагивает глубинных слоев метеорита: разогревается и даже расплавляется — только наружный слой и образовавшуюся расплавленную пленку сразу срывает набегающий поток воздуха.

Пленка застывает в воздухе в виде мельчайших капелек, которые формируют столб дыма вдоль траектории болида. Очень медленно, за несколько часов, это вещество осядет на поверхность Земли. Когда скорость метеорита упадет, последняя расплавленная пленка на его поверхности застынет, образовав кору плавления толщиной, как правило, менее 1 мм —характернейший признак метеоритов.

Другая деталь поверхности метеорита — углубления, образующие как бы застывшую рябь. Они называются регмаглиптами и образуются также вследствие обработки поверхности воздушным потоком на большой скорости.

Таким образом, внешний вид метеоритов имеет свои особенности, отличающие их от обычных земных образцов. Только часть метеоритов сразу после падения доставляют исследователям (когда поднимают только что упавший с неба кусок); большинство метеоритов при падении не наблюдают и обнаруживают их гораздо позднее. Собирающие их люди обращают внимание на необычный вид этих образцов, а затем анализ подтверждает их метеоритную природу.

Следовательно, все хранящиеся в метеоритных коллекциях образцы делятся на падения и находки. Падения представляют больший интерес ддя исследователей, чем находки, — информация о них обширнее (можно, например, по наблюдениям очевидцев полета болида, попытаться построить траекторию этого метеорита и их вещество менее изменено влиянием земных факторов.

Состав метеоритов

ВЕЩЕСТВО МЕТЕОРИТОВ столь своеобразно, что опытный минералог легко отличит его от земных горных пород. По веществу метеориты делятся па два основных класса: железные и каменные.

Главная составляющая железных метеоритов — никелистое железо. В земных горных породах природный сплав железа и никеля не встречается, поэтому одно его присутствие в образце заставляет подозревать космическое происхождение. Количество никеля в сплаве может быть разным, и оно определяет структуру метеорита. Если никеля мало, то получается монокристаллическая гексаэдритовая структура, если много—то поликристаллическая октаэдритовая, где плоские кристаллы минерала с низким содержанием никеля — камасита — разделены тонкими слоями другого минерала—тэнита, в котором содержание никеля выше.

Пластинки камасита ориентированы по граням октаэдра, поэтому на протравленном кислотой срезе метеорита видны системы параллельных полосок —так называемые видманштет-теновы фигуры. Такая структура свойственна только метеоритам. Существуют и бесструктурные железо-никелевые метеориты — так называемые атакситы. К ним, между прочим, относится самый большой целый кусок метеорита—южноафриканский метеорит Гоба, представляющий собой плиту размерами 3 х 3 х 1 м и весом около 70 т. Он до сих пор лежит на месте находки.

Метеориты состоят из тех же химических элементов, что и земные горные породы, и это говорит о материальном единстве мира. Однако сочетания химических элементов—минералы могут и не встречаться на Земле, как, например, никелистое железо. Это связано с особыми условиями образования метеоритного вещества. Впрочем, и земные минералы в метеоритах присутствуют. Так, большая часть вещества каменных метеоритов представлена силикатами — оливинами и пироксенами, весьма обычными для земных горных пород. Как правило, и никелистое железо присутствует в каменных метеоритах в виде включений, поэтому они в среднем тяжелее земных камней.

Наиболее часто встречающийся тип каменных метеоритов — хондриты (в их структуре выделяются мелкие округлые образования — хондры). По составу они не отличаются от вмещающего их вещества (матрицы), и происхождение их неясно: то ли это застывшие капельки, позднее включенные в матрицу, то ли какие-то стяжения в уже сформировавшейся массе метеорита. Бывают и каменные метеориты, лишенные хондр, — ахондриты. Они более всех других похожи на земные горные породы, и поэтому их труднее дифференцировать от земных.

Среди каменных метеоритов имеются весьма интересные для исследователей виды — например, углистые хондриты, представляющие собой, по современной теории, слабоизмененное первичное вещество Солнечной системы, или «лунные» и «марсианские» метеориты. При ударе о поверхность Луны или Марса довольно крупных астероидных тел могли возникнуть осколки поверхности, скорость которых достаточно высока для того, чтобы навсегда покинуть родительское тело. Потом возможно их выпадение на Землю в виде метеоритов.

Промежуточный класс составляют железока-менные метеориты. Наиболее распространенный их тип представляет собой железную губку, поры которой заполнены каменистым веществом.

Среди падений оказалось больше каменных метеоритов, чем железных. Это говорит о том, что в космосе каменное вещество встречается чаще. Среди находок, напротив, преобладают железные метеориты: они прочнее, дольше сохраняются в земных условиях и к тому же более резко отличаются от земных горных пород, чем каменные.

Только наблюдения и регистрации с помощью специальных инструментов дают возможность вычислить орбиты метеоритов (точность визуальных наблюдений случайных очевидцев для этих целей недостаточна). Все рассчитанные таким образом орбиты оказались орбитами астероидного типа, и этот факт говорит о том, что метеориты — осколки астероидов.

При столкновении астероиды дробятся, орбиты осколков меняются под влиянием сил тяготения и некоторые из них пересекают орбиту Земли — тогда встреча с нашей планетой становится неизбежной. Вещество метеоритов в настоящее время изучено очень подробно. В большой мере этому способствовало развитие методов анализа вещественного состава, имевшее место после получения первых образцов лунного грунта: это было слишком дорогое вещество в очень малых количествах и расходовать его следовало предельно экономно. Разработанные для этой цели тонкие методы анализа были применены к исследованию метеоритов.

Прямой анализ вещества планет и спутников, ставший возможным в результате космических полетов, не снизил статус метеоритных исследований. Метеориты образовались, как правило, изначально в небольших телах, где вещество не изменялось столь интенсивно, как в крупных планетах и спутниках, где оно плавилось, разделялось и т. д. Следовательно, метеориты содержат информацию о том веществе, из которого когда-то образовалась вся Солнечная система, и наибольшую ценность в этом отношении представляют углистые хондриты.

метеорит

Железный метеорит весом в 634 кг из Кампо дель Сиела, Аргентина

метеорит

Каменный метеорит из Мидделсборо конической формы, около 15 см в поперечнике.

Озеро Маникуаган

Озеро Маникуаган в Канаде — след древнего метеоритного удара.

Гоба

Самый крупный целый кусок метеорита на Земле — метеорит Гоба (Южная Африка)

1

No Responses

Write a response