Ein Meteorit ist ein fester Körper natürlichen kosmischen Ursprungs, der auf die Oberfläche des Planeten gefallen ist und eine Größe von 2 mm oder mehr hat. Körper, die die Oberfläche des Planeten erreicht haben und Größen von 10 Mikrometer bis 2 mm haben, werden normalerweise als Mikrometeorite bezeichnet; kleinere Teilchen sind kosmischer Staub. Meteorite zeichnen sich durch unterschiedliche Zusammensetzung und Struktur aus. Diese Merkmale spiegeln die Bedingungen ihrer Entstehung wider und ermöglichen es Wissenschaftlern, die Entwicklung der Körper des Sonnensystems sicherer zu beurteilen.
Arten von Meteoriten nach chemischer Zusammensetzung und Struktur
Meteoritische Materie besteht hauptsächlich aus Mineral- und Metallkomponenten in unterschiedlichen Anteilen. Der mineralische Teil sind Eisen-Magnesium-Silikate, der Metallteil wird durch Nickeleisen dargestellt. Einige Meteoriten enth alten Verunreinigungen, die einige wichtige Merkmale bestimmen und Informationen über die Herkunft des Meteoriten enth alten.
Wie werden Meteoriten nach ihrer chemischen Zusammensetzung eingeteilt? Traditionell gibt es drei große Gruppen:
- Steinmeteorite sind Silikatkörper. Darunter sind Chondriten und Achondriten, die wichtige strukturelle Unterschiede aufweisen. Chondriten sind also durch das Vorhandensein von Einschlüssen – Chondren – in der Mineralmatrix gekennzeichnet.
- Eisenmeteoriten,überwiegend aus Nickel-Eisen bestehend.
- Eisenstein - Körper mit Zwischenstruktur.
Neben der Einteilung, die die chemische Zusammensetzung von Meteoriten berücksichtigt, gibt es auch das Prinzip, "Himmelssteine" nach Strukturmerkmalen in zwei große Gruppen einzuteilen:
- differenziert, die nur Chondrite enth alten;
- undifferenziert - eine umfangreiche Gruppe, die alle anderen Arten von Meteoriten umfasst.
Chondrite sind die Überreste einer protoplanetaren Scheibe
Ein charakteristisches Merkmal dieser Art von Meteoriten sind Chondren. Sie sind meist Silikatgebilde von elliptischer oder kugelförmiger Form, etwa 1 mm groß. Die elementare Zusammensetzung von Chondriten ist fast identisch mit der Zusammensetzung der Sonne (wenn wir die flüchtigsten, leichtesten Elemente ausschließen - Wasserstoff und Helium). Basierend auf dieser Tatsache kamen Wissenschaftler zu dem Schluss, dass Chondrite zu Beginn der Existenz des Sonnensystems direkt aus einer protoplanetaren Wolke entstanden sind.
Diese Meteoriten waren noch nie Teil großer Himmelskörper, die bereits eine magmatische Differenzierung durchlaufen haben. Chondriten wurden durch Kondensation und Akkretion von protoplanetarer Materie gebildet, während sie einigen thermischen Effekten ausgesetzt waren. Die Substanz von Chondriten ist ziemlich dicht - von 2,0 bis 3,7 g / cm3 - aber zerbrechlich: Ein Meteorit kann von Hand zerkleinert werden.
Werfen wir einen genaueren Blick auf die Zusammensetzung von Meteoriten dieses Typs, dem häufigsten (85,7%) von allen.
Kohlenstoffh altige Chondrite
Für kohlenstoffh altigChondriten (C-Chondriten) zeichnen sich durch einen hohen Geh alt an Eisen in Silikaten aus. Ihre dunkle Farbe ist auf das Vorhandensein von Magnetit sowie auf Verunreinigungen wie Graphit, Ruß und organische Verbindungen zurückzuführen. Außerdem enth alten kohlige Chondrite in Hydrosilikaten (Chlorit, Serpentin) gebundenes Wasser.
C-Chondriten werden aufgrund einer Reihe von Merkmalen in mehrere Gruppen eingeteilt, von denen eine - CI-Chondriten - für Wissenschaftler von besonderem Interesse ist. Diese Körper sind insofern einzigartig, als sie keine Chondren enth alten. Es wird angenommen, dass die Substanz von Meteoriten dieser Gruppe überhaupt keinem thermischen Einfluss ausgesetzt war, dh sie blieb seit dem Zeitpunkt der Kondensation der protoplanetaren Wolke praktisch unverändert. Dies sind die ältesten Körper im Sonnensystem.
Organika in Meteoriten
Kohlenstoffh altige Chondrite enth alten solche organischen Verbindungen wie aromatische und gesättigte Kohlenwasserstoffe sowie Carbonsäuren, stickstoffh altige Basen (in lebenden Organismen sind sie Teil von Nukleinsäuren) und Porphyrine. Trotz der hohen Temperaturen, denen ein Meteorit beim Durchgang durch die Erdatmosphäre ausgesetzt ist, werden Kohlenwasserstoffe durch die Bildung einer Schmelzkruste zurückgeh alten, die als guter Wärmeisolator dient.
Diese Substanzen sind höchstwahrscheinlich abiogenen Ursprungs und weisen auf die Prozesse der primären organischen Synthese bereits unter den Bedingungen einer protoplanetaren Wolke hin, angesichts des Alters der kohligen Chondriten. Die junge Erde hatte also schon in den frühesten Stadien ihrer Existenz das Ausgangsmaterial für die Entstehung des Lebens.
Gewöhnlich undEnstatit-Chondrite
Am häufigsten sind gewöhnliche Chondriten (daher ihr Name). Diese Meteorite enth alten neben Silikaten Nickeleisen und weisen Spuren thermischer Metamorphose bei Temperaturen von 400–950 °C und Stoßdrücken von bis zu 1000 Atmosphären auf. Die Chondren dieser Körper haben oft eine unregelmäßige Form; sie enth alten zerstörerisches Material. Zu den gewöhnlichen Chondriten gehört zum Beispiel der Tscheljabinsker Meteorit.
Enstatit-Chondrite zeichnen sich dadurch aus, dass sie Eisen hauptsächlich in metallischer Form enth alten und die Silikatkomponente reich an Magnesium (Enstatit-Mineral) ist. Diese Gruppe von Meteoriten enthält weniger flüchtige Verbindungen als andere Chondrite. Sie durchliefen eine thermische Metamorphose bei Temperaturen von 600-1000 °C.
Meteoriten, die zu diesen beiden Gruppen gehören, sind oft Fragmente von Asteroiden, das heißt, sie waren Teil kleiner protoplanetarer Körper, in denen die Prozesse der unterirdischen Differenzierung nicht stattfanden.
Differenzierte Meteoriten
Nun wenden wir uns der Überlegung zu, welche Arten von Meteoriten in dieser großen Gruppe durch ihre chemische Zusammensetzung unterschieden werden.
Erstens sind dies Steinachondriten, zweitens Eisenstein und drittens Eisenmeteoriten. Sie verbindet die Tatsache, dass alle Vertreter der aufgeführten Gruppen Fragmente massiver Körper von Asteroiden- oder Planetengröße sind, deren Inneres eine Differenzierung der Materie erfahren hat.
Unter differenzierten Meteoriten findet man alsFragmente von Asteroiden und Körper, die von der Oberfläche des Mondes oder Mars herausgeschlagen wurden.
Merkmale differenzierter Meteoriten
Achondrit enthält keine besonderen Einschlüsse und ist, da er arm an Metall ist, ein Silikatmeteorit. In Zusammensetzung und Struktur ähneln Achondriten terrestrischen und lunaren Bas alten. Von großem Interesse ist die HED-Gruppe von Meteoriten, von denen angenommen wird, dass sie aus dem Mantel von Vesta stammen, von dem angenommen wird, dass es sich um einen erh altenen terrestrischen Protoplaneten handelt. Sie ähneln den ultramafischen Gesteinen des oberen Erdmantels.
Stein-Eisen-Meteoriten - Pallasit und Mesosiderit - sind durch das Vorhandensein von Silikateinschlüssen in einer Nickel-Eisen-Matrix gekennzeichnet. Pallasites erhielten ihren Namen zu Ehren des berühmten Pallas-Eisens, das im 18. Jahrhundert in der Nähe von Krasnojarsk gefunden wurde.
Die meisten Eisenmeteorite haben eine interessante Struktur - "Widmanstettener Figuren", gebildet aus Nickeleisen mit unterschiedlichem Nickelgeh alt. Eine solche Struktur wurde unter Bedingungen langsamer Kristallisation von Nickeleisen gebildet.
Stoffgeschichte der "Himmelssteine"
Chondrite sind Boten aus der ältesten Ära der Entstehung des Sonnensystems - der Zeit der Ansammlung vorplanetarer Materie und der Geburt von Planetesimalen - den Embryonen zukünftiger Planeten. Die Radioisotopen-Datierung von Chondriten zeigt, dass ihr Alter 4,5 Milliarden Jahre übersteigt.
Die differenzierten Meteoriten zeigen uns die Entstehung der Struktur planetarer Körper. Siedie Substanz weist deutliche Anzeichen von Schmelzen und Rekristallisation auf. Ihre Bildung könnte in verschiedenen Teilen des differenzierten elterlichen Körpers stattfinden, die anschließend vollständig oder teilweise zerstört wurden. Diese bestimmt, welche chemische Zusammensetzung Meteoriten haben, welche Struktur sich jeweils gebildet hat und dient als Grundlage für deren Klassifizierung.
Differenzierte himmlische Gäste enth alten auch Informationen über die Abfolge von Prozessen, die in den Eingeweiden der Elternkörper stattfanden. Das sind zum Beispiel Eisen-Stein-Meteoriten. Ihre Zusammensetzung zeugt von der unvollständigen Trennung der leichten Silikat- und Schwermetallbestandteile des alten Protoplaneten.
Bei den Prozessen der Kollision und Fragmentierung von Asteroiden unterschiedlichen Typs und Alters könnten die Oberflächenschichten vieler von ihnen gemischte Fragmente verschiedener Herkunft ansammeln. Dann wurde als Ergebnis einer neuen Kollision ein ähnliches „zusammengesetztes“Fragment von der Oberfläche herausgeschleudert. Ein Beispiel ist der Kaidun-Meteorit, der Partikel verschiedener Arten von Chondriten und metallischem Eisen enthält. Daher ist die Geschichte der meteoritischen Materie oft sehr komplex und verwirrend.
Derzeit wird der Untersuchung von Asteroiden und Planeten mit Hilfe automatischer interplanetarer Stationen viel Aufmerksamkeit geschenkt. Natürlich wird es zu neuen Entdeckungen und einem tieferen Verständnis der Entstehung und Entwicklung solcher Zeugen der Geschichte des Sonnensystems (und auch unseres Planeten) als Meteoriten beitragen.
