Meteorit je čvrsto tijelo prirodnog kozmičkog porijekla koje je palo na površinu planeta, veličine 2 mm ili više. Tijela koja su dosegla površinu planeta i imaju veličine od 10 mikrona do 2 mm obično se nazivaju mikrometeoriti; manje čestice su kozmička prašina. Meteorite karakterizira različit sastav i struktura. Ove značajke odražavaju uvjete njihovog nastanka i omogućuju znanstvenicima da pouzdanije prosuđuju evoluciju tijela Sunčevog sustava.
Vrste meteorita prema kemijskom sastavu i strukturi
Meteoritska tvar se uglavnom sastoji od mineralnih i metalnih komponenti u različitim omjerima. Mineralni dio su željezo-magnezijevi silikati, metalni dio predstavlja željezo od nikla. Neki meteoriti sadrže nečistoće koje određuju neke važne značajke i nose informacije o podrijetlu meteorita.
Kako se meteoriti dijele prema kemijskom sastavu? Tradicionalno, postoje tri velike grupe:
- Kameni meteoriti su silikatna tijela. Među njima su hondriti i ahondriti, koji imaju važne strukturne razlike. Dakle, hondrite karakterizira prisutnost inkluzija - hondrula - u mineralnom matriksu.
- željezni meteoriti,sastoji se pretežno od željeza nikla.
- Ironstone - tijela srednje strukture.
Pored klasifikacije, koja uzima u obzir kemijski sastav meteorita, postoji i princip podjele "nebeskog kamenja" u dvije široke skupine prema strukturnim značajkama:
- diferencirani, koji uključuju samo hondrite;
- nediferencirani - opsežna grupa koja uključuje sve druge vrste meteorita.
Kondriti 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 najhlapljivije, lagane elemente - vodik i helij). Na temelju te činjenice, znanstvenici su došli do zaključka da su hondriti nastali u zoru postojanja Sunčevog sustava izravno 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 tvari, uz neke toplinske učinke. 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 ugljičnehondriti (C-hondriti) odlikuju se visokim sadržajem željeza u silikatima. Njihova tamna boja je posljedica prisutnosti magnetita, kao i nečistoća poput grafita, čađe i organskih spojeva. Osim toga, karbonski hondriti sadrže vodu vezanu u hidrosilikate (klorit, serpentin).
Prema brojnim značajkama, C-kondriti se dijele u nekoliko skupina, od kojih je jedna - CI-hondriti - od iznimnog interesa za znanstvenike. Ova tijela su jedinstvena po tome što ne sadrže hondrule. Pretpostavlja se da tvar meteorita ove skupine uopće nije bila podvrgnuta toplinskom udaru, odnosno ostala je praktički nepromijenjena od vremena kondenzacije protoplanetarnog oblaka. Ovo su najstarija tijela u Sunčevom sustavu.
Organske tvari u meteoritima
Ugljični hondriti sadrže organske spojeve kao što su aromatični i zasićeni ugljikovodici, kao i karboksilne kiseline, dušične baze (u živim organizmima su dio nukleinskih kiselina) i porfirine. Unatoč visokim temperaturama koje doživljava meteorit dok prolazi kroz Zemljinu atmosferu, ugljikovodici se zadržavaju stvaranjem kore koja se topila koja služi kao dobar toplinski izolator.
Ove su tvari najvjerojatnije abiogenog porijekla i ukazuju na procese primarne organske sinteze već u uvjetima protoplanetarnog oblaka, s obzirom na starost karbonskih hondrita. Tako je mlada Zemlja već u najranijim fazama svog postojanja imala izvorni materijal za nastanak života.
Obični ienstatite chondrites
Najčešći su obični hondriti (otuda i njihov naziv). Ovi meteoriti sadrže, osim silikata, željezo nikla i nose tragove toplinskog metamorfizma na temperaturama od 400–950 °C i udarnim tlakovima do 1000 atmosfera. Hondrule ovih tijela često su nepravilnog oblika; sadrže detritni materijal. Obični hondriti uključuju, na primjer, meteorit Čeljabinsk.
Enstatit hondrite karakterizira činjenica da sadrže željezo uglavnom u metalnom obliku, a silikatna komponenta je bogata magnezijem (enstatit mineral). Ova skupina meteorita sadrži manje hlapljivih spojeva od ostalih hondrita. Oni su prošli termalni metamorfizam na temperaturama od 600-1000 °C.
Meteoriti koji pripadaju obje ove skupine često su fragmenti asteroida, odnosno bili su dio malih protoplanetarnih tijela u kojima se nisu odvijali procesi diferencijacije ispod površine.
Diferencirani meteoriti
Sad se okrenimo razmatranju koje se vrste meteorita razlikuju po kemijskom sastavu u ovoj velikoj skupini.
Prvo, to su kameni ahondriti, drugo, željezni kamen i, treće, željezni meteoriti. Ujedinjuje ih činjenica da su svi predstavnici navedenih skupina fragmenti masivnih tijela veličine asteroida ili planeta, čija je unutrašnjost prošla kroz diferencijaciju materije.
Među diferenciranim meteoritima nalaze se kaofragmenti asteroida i tijela izbačena s površine Mjeseca ili Marsa.
Značajke različitih meteorita
Ahondrit ne sadrži posebne inkluzije i, budući da je siromašan metalom, je silikatni meteorit. Po sastavu i strukturi ahondriti su bliski zemaljskim i lunarnim baz altima. Od velikog je interesa skupina meteorita HED, za koju se smatra da potječe iz plašta Veste, za koji se smatra da je očuvani zemaljski protoplanet. Slične su ultramafičnim stijenama gornjeg plašta Zemlje.
Meteorite od kamenog željeza - palasit i mezosiderit - karakterizira prisutnost silikatnih inkluzija u matrici od nikla i željeza. Pallasiti su dobili ime u čast poznatog Pallasovog željeza pronađenog u blizini Krasnojarska u 18. stoljeću.
Većina željeznih meteorita ima zanimljivu strukturu - "widmanstetten figure", formirane od željeza nikla s različitim sadržajem nikla. Takva struktura nastala je u uvjetima spore kristalizacije nikalnog željeza.
Povijest tvari "nebeskog kamenja"
Hondriti su glasnici iz najstarije ere nastanka Sunčevog sustava - vremena nakupljanja predplanetarne materije i rađanja planetezimala - embrija 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. Ihtvar ima izrazite znakove taljenja i rekristalizacije. Njihovo formiranje moglo se odvijati u različitim dijelovima diferenciranog roditeljskog tijela, koje je naknadno bilo potpuno ili djelomično uništeno. To određuje koji kemijski sastav meteorita, kakva je struktura nastala u svakom pojedinom slučaju i služi kao osnova za njihovu klasifikaciju.
Diferencirani nebeski gosti također sadrže informacije o slijedu procesa koji su se odvijali u utrobi roditeljskih tijela. Takvi su, na primjer, željezno-kameni meteoriti. Njihov sastav svjedoči o nepotpunom odvajanju lakih silikatnih i teških metalnih komponenti drevnog protoplaneta.
U procesima sudara i fragmentacije asteroida različitih tipova i starosti, površinski slojevi mnogih od njih mogli su nakupljati mješovite fragmente različitog podrijetla. Zatim je, kao rezultat novog sudara, sličan "kompozitni" fragment izbačen s površine. Primjer je meteorit Kaidun koji sadrži čestice nekoliko vrsta hondrita i metalnog željeza. Dakle, povijest meteoritske materije često je vrlo složena i zbunjujuća.
Trenutno se velika pozornost posvećuje proučavanju asteroida i planeta uz pomoć automatskih međuplanetarnih stanica. Naravno, to će doprinijeti novim otkrićima i dubljem razumijevanju nastanka i evolucije takvih svjedoka povijesti Sunčevog sustava (i našeg planeta) kao što su meteoriti.
