Meteoritas yra kietas natūralios kosminės kilmės kūnas, nukritęs ant planetos paviršiaus, 2 mm ar didesnio dydžio. Kūnai, pasiekę planetos paviršių ir kurių dydis yra nuo 10 mikronų iki 2 mm, paprastai vadinami mikrometeoritais; mažesnės dalelės yra kosminės dulkės. Meteoritams būdinga skirtinga sudėtis ir struktūra. Šios savybės atspindi jų atsiradimo sąlygas ir leidžia mokslininkams drąsiau spręsti apie Saulės sistemos kūnų evoliuciją.
Meteoritų tipai pagal cheminę sudėtį ir struktūrą
Meteoritinė medžiaga daugiausia susideda iš mineralinių ir metalinių komponentų įvairiomis proporcijomis. Mineralinė dalis – geležies-magnio silikatai, metalinę dalį atstoja nikelio geležis. Kai kuriuose meteorituose yra priemaišų, kurios lemia kai kurias svarbias savybes ir neša informaciją apie meteorito kilmę.
Kaip meteoritai skirstomi pagal cheminę sudėtį? Tradiciškai yra trys didelės grupės:
- Akmens meteoritai yra silikatiniai kūnai. Tarp jų yra chondritai ir achondritai, kurie turi svarbių struktūrinių skirtumų. Taigi, chondritai pasižymi inkliuzų – chondrulių – buvimu mineralinėje matricoje.
- Geležiniai meteoritai,sudarytas iš nikelio ir geležies.
- Geležinis akmuo – tarpinės struktūros kūnai.
Be klasifikacijos, kurioje atsižvelgiama į meteoritų cheminę sudėtį, taip pat taikomas principas „dangaus akmenis“skirstyti į dvi dideles grupes pagal struktūrinius požymius:
- diferencijuota, kuri apima tik chondritus;
- nediferencijuota – plati grupė, apimanti visus kitus meteoritų tipus.
Chondritai yra protoplanetinio disko liekanos
Išskirtinis šio tipo meteoritų bruožas yra chondrulės. Dažniausiai tai yra elipsės arba sferinės formos, maždaug 1 mm dydžio, silikatiniai dariniai. Elementari chondritų sudėtis beveik identiška Saulės sudėčiai (jei neįtraukiame lakiausių, lengvųjų elementų – vandenilio ir helio). Remdamiesi šiuo faktu, mokslininkai padarė išvadą, kad chondritai susidarė Saulės sistemos egzistavimo aušroje tiesiai iš protoplanetinio debesies.
Šie meteoritai niekada nebuvo didelių dangaus kūnų, kurie jau patyrė magmatinę diferenciaciją, dalis. Chonditai susidarė kondensuojantis ir kaupiantis protoplanetinei medžiagai, patiriant tam tikrą šiluminį poveikį. Chondritų medžiaga gana tanki – nuo 2,0 iki 3,7 g/cm3 – bet trapi: meteoritą galima sutraiškyti rankomis.
Pažvelkime atidžiau į šio tipo meteoritų, labiausiai paplitusių (85,7 %) iš visų, sudėtį.
Anglies chondritai
Anglieschondritai (C-chondritai) pasižymi dideliu geležies kiekiu silikatuose. Jų tamsi spalva atsiranda dėl magnetito, taip pat priemaišų, tokių kaip grafitas, suodžiai ir organiniai junginiai. Be to, anglies chondrituose yra vandens, surišto su hidrosilikatais (chloritu, serpentinu).
Pagal daugybę savybių C-chondritai yra suskirstyti į kelias grupes, iš kurių viena - CI-chondritai - yra išskirtinai įdomi mokslininkams. Šie kūnai unikalūs tuo, kad juose nėra chondrulių. Daroma prielaida, kad šios grupės meteoritų medžiaga iš viso nebuvo paveikta šiluminio poveikio, tai yra išliko praktiškai nepakitusi nuo protoplanetinio debesies kondensacijos laikų. Tai seniausi kūnai Saulės sistemoje.
Organika meteorituose
Anglies chondrituose yra tokių organinių junginių kaip aromatiniai ir sotieji angliavandeniliai, taip pat karboksirūgštys, azotinės bazės (gyvuose organizmuose jos yra nukleorūgščių dalis) ir porfirinai. Nepaisant aukštų temperatūrų, kurias patiria meteoritas, praeinantis per žemės atmosferą, angliavandeniliai išlaikomi susidarius tirpstančiajai plutai, kuri tarnauja kaip geras šilumos izoliatorius.
Šios medžiagos, greičiausiai, yra abiogeninės kilmės ir rodo pirminės organinės sintezės procesus jau protoplanetinio debesies sąlygomis, atsižvelgiant į anglies chondritų amžių. Taigi jauna Žemė jau ankstyviausiuose savo egzistavimo tarpsniuose turėjo gyvybės atsiradimo pradinę medžiagą.
Paprastas irenstatito chondritai
Labiausiai paplitę yra paprasti chondritai (iš čia ir kilęs jų pavadinimas). Šiuose meteorituose, be silikatų, yra nikelio geležies ir šiluminio metamorfizmo pėdsakų esant 400–950 °C temperatūrai ir smūgio slėgiui iki 1000 atmosferų. Šių kūnų chondrulės dažnai būna netaisyklingos formos; juose yra nuolaužų. Įprasti chondritai apima, pavyzdžiui, Čeliabinsko meteoritą.
Enstatito chondritai pasižymi tuo, kad juose daugiausia yra metalinės formos geležies, o silikatiniame komponente gausu magnio (enstatito mineralo). Šioje meteoritų grupėje lakiųjų junginių yra mažiau nei kituose chondrituose. Jie patyrė terminį metamorfizmą esant 600–1000 °C temperatūrai.
Meteoritai, priklausantys abiem šioms grupėms, dažnai yra asteroidų fragmentai, tai yra, jie buvo mažų protoplanetinių kūnų dalis, kuriuose požeminės diferenciacijos procesai nevyko.
Diferencijuoti meteoritai
Dabar pakalbėkime apie tai, kokie meteoritų tipai išsiskiria chemine sudėtimi šioje didelėje grupėje.
Pirma, tai yra akmens achondritai, antra, geležies akmuo ir, trečia, geležies meteoritai. Juos vienija tai, kad visi išvardytų grupių atstovai yra masyvių asteroido ar planetos dydžio kūnų fragmentai, kurių viduje įvyko materijos diferenciacija.
Tarp skirtingų meteoritų randama kaipasteroidų fragmentai ir kūnai, išmušti iš Mėnulio ar Marso paviršiaus.
Diferencijuotų meteoritų ypatybės
Achondrite nėra ypatingų inkliuzų ir, būdamas neturtingas metalo, yra silikatinis meteoritas. Savo sudėtimi ir struktūra achondritai yra artimi sausumos ir mėnulio baz altams. Didelį susidomėjimą kelia HED meteoritų grupė, kuri, kaip manoma, kilusi iš Vestos mantijos, kuri, kaip manoma, yra išlikusi antžeminė protoplaneta. Jos panašios į viršutinės Žemės mantijos ultramafines uolienas.
Akmeniniai-geležies meteoritai – palazitas ir mezosideritas – pasižymi silikatinių intarpų buvimu nikelio ir geležies matricoje. Pallasitai gavo savo vardą garbei garsiosios Pallas geležies, rastos netoli Krasnojarsko XVIII amžiuje.
Dauguma geležies meteoritų turi įdomią struktūrą – „widmanstetten figūras“, sudarytas iš nikelio geležies su skirtingu nikelio kiekiu. Tokia struktūra susidarė lėtos nikelio geležies kristalizacijos sąlygomis.
„Dangaus akmenų“esmės istorija
Chondritai yra pasiuntiniai iš seniausios Saulės sistemos formavimosi eros – ikiplanetinės materijos kaupimosi ir planetezimalių – būsimų planetų embrionų – gimimo. Radioizotopiniai chondritų tyrimai rodo, kad jų amžius viršija 4,5 milijardo metų.
Kalbant apie diferencijuotus meteoritus, jie parodo planetų kūnų struktūros formavimąsi. Juosmedžiaga turi ryškių lydymosi ir perkristalizavimo požymių. Jų formavimasis galėjo vykti skirtingose diferencijuoto tėvų kūno dalyse, kurios vėliau buvo visiškai arba iš dalies sunaikintos. Tai nustato, kokia meteoritų cheminė sudėtis, kokia struktūra susidarė kiekvienu atveju, ir yra jų klasifikavimo pagrindas.
Diferencijuotieji dangaus svečiai taip pat turi informacijos apie procesų, vykusių pirminių kūnų žarnyne, seką. Tokie, pavyzdžiui, yra geležies akmens meteoritai. Jų sudėtis liudija, kad senosios protoplanetos lengvojo silikato ir sunkiųjų metalų komponentai yra nevisiškai atskirti.
Įvairių tipų ir amžiaus asteroidų susidūrimo ir skilimo procesuose daugelio jų paviršiniai sluoksniai galėjo kaupti įvairios kilmės mišrius fragmentus. Tada dėl naujo susidūrimo panašus „sudėtinis“fragmentas buvo išmuštas iš paviršiaus. Pavyzdys yra Kaidun meteoritas, kuriame yra kelių tipų chondritų ir metalinės geležies dalelių. Taigi meteoritinės medžiagos istorija dažnai yra labai sudėtinga ir paini.
Šiuo metu daug dėmesio skiriama asteroidų ir planetų tyrimams automatinių tarpplanetinių stočių pagalba. Žinoma, tai prisidės prie naujų atradimų ir gilesnio tokių Saulės sistemos (ir mūsų planetos) istorijos liudininkų, kaip meteoritų, kilmės ir evoliucijos supratimo.
