Fig. 1. Fragmente de meteoriți în deșertul de piatră din Oman
Una dintre principalele surse de informație despre compoziția substanței cosmice a sistemului solar este meteoriții. Printre aceștia sunt oaspeți rare de pe Lună și Marte. Despre modul în care au fost descoperite, cum să le recunoască și multe altele vor fi discutate în acest articol.
Mai întâi, să ne amintim câteva concepte de bază. Meteoriții sunt fier, fier și piatră. meteoriții pietroase sunt compuse în principal din silicați (olivină și piroxeni) și, la rândul lor, sunt împărțite în două subclase: chondrites și achondrites. Chondrites a primit numele său, datorită faptului că toate acestea (cu câteva excepții) conțin condrulele, formațiuni sferice mai puțin de un milimetru în diametru, cea mai mare parte compoziție silicat format ca urmare a încălzirii locale scurt a gazului nebulară și praful. Meteoritii din această subclasă s-au format într-un nor protoplanetar.
nu Achondrites conțin condrulele și reprezintă magmatice (eruptive) roci sau brecii clastics rezultate din zdrobirea și amestecarea proceselor în tambur. Achondriții s-au format nu într-un nor protoplanetar, ci deja în corpuri cosmice. Din cauza topirii și la scară globală, și în continuare de fracționare (separare) se topește solide și achondrites difera oricum în compoziția de la pornirea chondrite materialului. Prin urmare, gradul de diferențiere a substanței corpului cosmic parental face distincția între achondriții primitivi și diferențiați.
Pentru a diferenția, în special, include meteoriții lunari și marțieni. Este, de asemenea, marțian numit meteoriți SNC - numiți meteoriți Shergotty, Nakhla, Chassigny. Acești meteoriți au primit numele și subgrupurile corespunzătoare - shergottiți, nakliți, șasigniți. Fiecare dintre subgrupuri se caracterizează prin propriile tipuri de roci și compoziții.
Un pic de istorie
Dovezile căderii pietrelor de meteorit pot fi urmărite din secolul al VII-lea î.Hr. e. acestea sunt menționate în Biblie, manuscrise chinezești, lucrări ale Libiei și ale lui Plutarh. În cronica rusă căderea meteoritului a fost observată pentru prima oară în 1091: ". Șarpele este un mare șarpe din cer, îngrozit de toți oamenii. În același timp, pământul va bate, ca în cazul în care mulți au auzit. "(Cronica Laurențiană).
În vremurile antice, meteoriții erau atribuiți originii divine, ei făceau obiectul venerării. Diogenes a încercat să explice natura lor. Paracelsus și-a exprimat opinia că meteoriții sunt obiecte extraterestre. Pentru prima dată despre posibilitatea de a cădea pietre pe Pământ de pe Lună spunea astronomul italian Giovanni Batista Ricolli din 1651. Mai surprinzător, că într-o perioadă de dezvoltare rapidă a științei în secolul al XVIII-lea, oamenii de știință au ajuns la concluzia că este imposibil să se meteoriti cad pe Pământ, ceea ce a întârziat dezvoltarea științei meteoriților. Punctul de cotitură în atitudinea de oameni de știință la meteoriți a venit la cumpăna secolelor XVIII-XIX, în special prin activitatea de om de știință restante, membru al Academiei de Științe St. Petersburg EF Chladni corespunzătoare.
La începutul formării meteoriticii științifice, sa presupus că toți meteoriții (atunci au fost numiți aeroliti) sunt de origine lunară. Ulterior, această ipoteză a fost fundamentată matematic și propagată pe scară largă. În acei ani, ziarele au publicat previziuni despre căderea iminentă a pietrelor de pe lună, iar la Paris au comercializat pietre lunare. Studiile ulterioare pe termen lung au arătat că majoritatea meteoritilor vin pe Pământ din centura asteroidului, ideea de meteoriți de pe Lună a fost uitată de mulți ani. Cu privire la posibilitatea existenței meteoritilor marțiene la vremea respectivă nici măcar nu sa gândit.
În același timp, au fost identificați meteoriții marțieni. Ei, spre deosebire de luna, nu era nimic de a compara cu ceea ce, și ipoteza naturii lor marțian a făcut pe baza mai multor semne indirecte. Primul indiciu a apărut atunci când un grup neobișnuit de meteoriți cu o vârstă cristalizată tip "meteorit" tânără (determinată de metodele de geochronologie a izotopilor). Într-adevăr, vârsta celor mai mulți meteoriți, chondriți și achondriți este de aproximativ 4,5 miliarde de ani, în timp ce meteoriții SNC sunt mult mai tineri, în general mai puțin de 1 miliard de ani. Mai mult, se pare că acestea sunt elemente mai bogate volatile (de exemplu, azot, gaze nobile) în comparație cu alte Achondrites. Pe baza acestor observații, ideea că sursa de SNC-meteoriți ar trebui să fie un organism planetar important, comparabil ca marime a Pământului, și anume capacitatea de a reține componentele volatile și să rămână geologic activ pentru o lungă perioadă de timp după formarea.
Cel mai bun candidat pentru acest rol a fost Marte - dimensiunile sale sunt suficient de mari, și are o atmosferă rarefiată, care nu se împiedică atât de mult eliberarea de material de pe suprafața în spațiu, cum ar putea atmosfera lui Venus. În plus, se poate presupune că pe Marte, cu dimensiunile sale, este suficient și elemente radioactive de generare a căldurii pentru a asigura o activitate geologică pe termen lung. Aprobarea finală de oameni de știință sunt de acord ca SNC-meteoriți - străini de pe Marte, un studiu realizat de Donald Pratt Bogarde și Johnson, care în 1983 a studiat bulele de gaz în unele shergottitah. Ei au arătat că proporțiile gazelor nobile și compoziția lor izotopică corespundeau acelora din atmosfera marțiană studiată de aparatul Viking. Până în prezent au fost descoperite aproximativ 70 de meteoriți marțieni; unele dintre ele pot fi fragmente ale aceleiași ploi meteorite.
Ești de pe Lună sau Marte?
Pentru a face distincția între meteoriții lunari și marți, să ne uităm la părinții lor. Luna nu are atmosferă, iar pe suprafața ei - un strat liber de material detrital cu grosimea de până la 10 m - regolit. Ea a fost formată din cauza sfărâmării și amestecării materialului de bază în timpul bombardării meteoritului de pe suprafața lunară. Stâncile indigene ale Lunii sunt împărțite în două grupe - continentale (acestea sunt în principal anorthozite, constând în feldspar) și marine (bazalte). Marine, desigur, nu au nici o legătură cu mările de apă - mările sunt numite zone întunecate ale suprafeței. Stâncile continentale sunt foarte vechi, cu o vârstă de până la 4,5 miliarde de ani, care este aproape de momentul formării organismelor planetare. Acestea au fost formate în principal în perioada de bombardament intensiv meteoric cu mai mult de 3,9 miliarde de ani în urmă. Prin urmare, rocile continentale ale Lunii sunt în mare parte brecii, roci clastice. La sfârșitul acestei perioade s-au produs ieșiri de bazalt marin, în special 3.8-3.2 miliarde de ani în urmă. Mările lunare ocupă 17% din suprafața sa, aproximativ aceeași proporție de meteoriți marini. În general, populația de meteoriți lunari corespunde compoziției suprafeței lunare, printre care predomină meteoritele continentale, mai puțini meteoriti marini și destul de puțini amestecați.
Fig. 3. Fragment al secțiunii meteoritului lunar Dhofar 311 (lumină transmisă). O brecie tipică continentală lunară, în care se găsesc fragmente de roci și minerale în cea mai mare parte a sticlei
Majoritatea meteoriților continentale și mixte, desigur, cu condiția breccias - roci care conțin fragmente de rocă și minerale similare, în matricea de sticlă care rezultă din impactul și de topire. Printre meteoritile marine există atât bazalturi normale, cât și brecciate de bazalt. Brecii cu ei a devenit din cauza bombardament meteorit este încă în desfășurare, dar amploarea sa este redusă, iar regolith, format în zona mărilor, are mai puțină putere decât în zona continentală.
Acum despre un alt părinte - Marte. Suprafața sa este acoperită și cu un caz regolit, dar nu la fel de puternic ca pe Lună. Pe Marte, formarea sa a fost facilitată nu numai de bombardamentele meteorite, ci și de intemperii. Odată, Marte avea o atmosferă destul de densă, care asigura o climă relativ caldă și prezența apei lichide pe suprafață. Acest lucru este evidențiat de prezența probabil a celor mai impresionante forme ale reliefului marțian, așa-numitele văi ale expirării - acestea sunt canale uscate asemănătoare rețelei terestre. Apoi atmosfera a devenit din ce în ce mai rare, ceea ce a condus treptat la deșertificarea completă. Toate acestea au fost însoțite de perioade de activitate vulcanică; produsele sale de pe suprafața lui Marte sunt acoperitoare bazaltice și vulcanii scutului. Ca și pe Pământ, procesele de acumulare a precipitațiilor au jucat un rol important pe Marte.
Toate SNC-meteoriti - acest roci vulcanice din compoziția de bază și ultrabasic (minerale majore piroxeni, olivina, plagioclaz), care s-au format în timpul cristalizării. Magmas bazaltice Este interesant faptul că, în ciuda numărului mare de cratere de impact pe suprafața planetei Marte, din 70 meteoriți marțian cunoscut doar un singur meteorit NWA 7034 este reprezentat de brecie IMPACT, deși toate SNC-meteoriti poartă semnele de impact. În plus, printre acestea, nu există nici o probă cunoscută de roci sedimentare de pe Marte, asemănătoare cu nava spațială "Opportunity" și "Curiozitate". Fie că acest lucru se datorează unui eșantion nereprezentativ de meteoriți marțian, sau cu rezistență scăzută a rocilor, în afară de aceasta este de natură să le confunde cu sedimentele terestre. Dar, în orice caz, noi descoperiri de meteoriți marțieni pot prezenta surprize.
Cercetătorul a primit achondrită
De unde a venit? De la lună? De pe Marte? Sau de altundeva?
În cazul în care meteorit brecifiate cuprinde mai mult de 50% plagioclaz, cu plagioclaz de calciu (anortit), este probabil, că meteoritul continent lunar care poate confirma criterii suplimentare. Dacă plagioclaz mai puțin de 50%, există diferite opțiuni: poate fi o mare meteorit lunar, sau meteorit martian sau meteorit eucrites howardites grup, diogenitov (HED), din care sursa este considerată a fi asteroid Vesta.
O altă caracteristică de identificare a meteoritilor lunari și marți este raportul Fe / Mn în mineralele principale care formează rocă olivină și piroxenă. Pentru rocile lunare în olivină, este de aproximativ 89, iar în piroxenii 54. Pentru roci marțiene, respectiv, aproximativ 43 și 30.
Un alt criteriu, universal nu numai pentru lunar, marțian, dar și pentru toți meteoriții, este compoziția izotopică a oxigenului. Aceasta reflectă caracteristicile principale ale materiei și are caracteristici specifice în diferite corpuri cosmice. Spre deosebire de meteoriții marțiști cu compoziția lor izotopică unică de oxigen, rocile lunare nu pot fi deosebite de rocile terestre.
Dar pentru a confunda materialul lunar cu pământul este imposibil din cauza compoziției sale minerale. După cum am menționat mai devreme, mineralul principal al rocilor continentale - plagioclaza, care are compoziție anorthită - este rară pe Pământ. În rocile terestre, precum și în rocile marțiene, plagioclazul conține elemente mai alcaline. Există diferențe în compoziția chimică a altor minerale care formează rocă - olivine și piroxenii. De obicei minerale accesorii lunar - armolkolit, Tranquility, pyroxferroite - au fost descoperite mai întâi în probele lunare, și abia mai târziu în roci terestre, în cazul în care acestea sunt extrem de rare, și deloc pe Marte. În cel de-al doilea, la rândul lui, puteți găsi magneți, pe care nu îl veți vedea în rocile lunare. Acest lucru se explică prin diferențele semnificative în condițiile redox pe Lună și Marte. Prin urmare, în special în SNC-meteorites deconectat Fe, Ni-metal - naturale aliaj Fe și Ni, și este, de obicei, în materialul lunar. O altă consecință este comportamentul anormal al europium în procesul de formare a rocilor lunare. Are o valență de +3 și nu pot fi separate de acestea, în timp ce în mediul de reducere a europiu bivalent Moon și concentrat în plagioclaz, înlocuind calciul în acesta în condiții de oxidare Pământ și Marte Eu ca și alte elemente de pământuri rare.
Din păcate, multe descoperiri de deșert au mineralizare secundare similare, de exemplu, conține carbonați și minerale argiloase, dar de origine terestră, precum și pentru a distinge unul de altul, au nevoie de cercetări suplimentare consumatoare de timp. Din fericire, unii meteoriți marțian, de exemplu Chassigny, Shergotty, Nakhla, Tissint și Zagami, - toamna proaspete, colectate imediat după aterizare, descoperirile din Antarctica, de asemenea, nu transporta urme de viață pe pământ. În ceea ce privește circumstanțele căderii meteoritilor lunare, nimeni nu le-a văzut vreodată. Surprinzător, dar 180 de meteoriți lunar - constatare, adică meteoriți, care se încadrează nimeni nu se uita.
În cele din urmă, cercetătorul convinge originea meteoritului vârstei sale. Meteoritii meteoriti sunt mult mai vechi decat cei martieni. Singura excepție este meteoritul unic ALH 84001 (4,5 miliarde de ani), toate celelalte eșantioane marțiene sunt semnificativ mai mici - de la 0,1-1,4 miliarde de ani.
Și ultimul lucru: desigur, pentru a determina toți acești parametri, este necesară o cercetare serioasă folosind tehnologia modernă, dar adesea este suficient ca un specialist să caute prin microscop pentru a determina sursa unui meteorit.
Unde găsiți și găsiți
Meteoriții cad întotdeauna și peste tot, dar le-a găsit în munți sau păduri este dificil, cu excepția cazului când există un declin sau fragmente risipire de ploaia de meteoriți și puteți specifica site-ul de căutare. Cu toate acestea, există locuri pe pământ unde meteoriții pot fi găsiți mai ușor. Meteoriții au început să se găsească în Antarctica chiar de la începutul studiului acestui continent. Primul meteorit a fost găsit în 1912, câteva - în anii 1960, dar punctul de cotitură sa întâmplat în 1969, când oamenii de știință japonezi au descoperit noua meteoriti pe dreapta zona 3 km 2. Cel mai surprinzător a fost faptul că aceste meteoriți erau cinci tipuri diferite. Au urmat și alte expediții japoneze și americane antarctice de succes pentru a colecta materia meteorică, rezultând peste 40.000 de probe.
Care este motivul pentru o astfel de bogăție a Antarcticii? În primul rând, meteorii întunecate sunt vizibile pe suprafața albă, iar clima rece uscată le permite să fie bine conservate. În plus, în unele locuri se pot concentra și ele. Meteoriții cad la suprafață și în timp sunt îngropați într-un strat gros de zăpadă și gheață. Dacă ghețar începe să se miște la marginea continentului în zone mai calde și se întâlnește pe drum un obstacol împiedică progresul în continuare a acesteia, cum ar fi o gamă de munte, are de oferit, sublimate de gheață și pe suprafața ghețarului sunt meteoriți, care pot fi colectate.
Ele numesc meteoriți la locul lor. De exemplu, meteoriți numit Yamato colectate în Antarctica în apropiere de lanțul muntos omonim, meteoriți NWA (North Africa de Vest) - în zona Saharei de Vest. Toate descoperirile din Antarctica și pustii nu au coordonatele exacte ale locului de apariție, și este păcat că mulți meteoriți cad sub formă de ploi de meteori, definiția împerecherea (de exemplu, aparținând aceluiași ploaia de meteoriți) - nu este o sarcină ușoară.
În concluzie, prezentăm cuvintele filosofului german Johann Gottlieb Fichte: „Nimic nu este adevărat și util, deoarece a fost moștenirea omenirii, nu în zadar, chiar dacă numai un urmaș îndepărtat să învețe să-l folosească.“ Meteoritii au fost și rămân o sursă de cunoștințe unice și descoperiri neașteptate, și suntem norocoși că trăim în lume - pentru că locuitorii meteoriților Lună și Marte sunt susceptibile de a găsi practic nici unul de pe Pământ.
Ce altceva puteți citi despre meteoriți:
Site-ul laboratorului de meteoritică GEOKHI RAS (o mulțime de informații utile, precum și recomandări pentru cei care au găsit meteoritul sau au observat căderea acestuia).
Meteoriti meteoriti.
Marțian meteoriti.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: