Виды метеоритов. Какой самый большой метеорит, упавший на землю? Названия метеоритов

Метеоры – это частички межпланетного материала, проходящие через атмосферу Земли и нагревающиеся до накаливания трением. Эти объекты называются метеорными телами и мчатся через космос, становясь метеорами. За несколько секунд они пересекают небо, создавая светящиеся тропы.

Метеорные потоки
Ученые подсчитали, что 44 тонны метеоритного вещества падает на Землю каждый день. Несколько метеоров в час, как правило, можно наблюдать любой ночью. Иногда количество резко возрастает - эти явления называются метеорными потоками. Некоторые происходят ежегодно или через определенные промежутки времени, когда Земля проходит через след пыльного мусора, оставленного кометой.

Метеорный поток Леониды

Метеорные потоки, как правило, называют в честь звезды или созвездия, которое ближе всего к тому месту, где метеоры появляются в небе. Пожалуй, наиболее известными являются Персеиды, которые появляются 12 августа каждый год. Каждый метеор - Персеид - это крошечный кусочек кометы Свифта-Туттля, которая оборачивается вокруг Солнца за 135 лет.

Другие метеоритные дожди и связанные с ними кометы - это Леониды (Темпеля-Туттля), Аквариды и Ориониды (Галлея) и Тауриды (Энке). Большая часть кометной пыли в метеорных дождях сгорает в атмосфере, не достигнув поверхности Земли. Часть этой пыли улавливается самолетами и анализируется в лабораториях НАСА.

Метеориты
Куски камня и металла с астероидов и других космических тел, которые выживают после путешествия через атмосферу и падают на землю, называются метеоритами. Большинство метеоритов, найденных на Земле галечные, размером с кулак, но некоторые из них больше, чем здания. Когда-то Земля пережила множество серьезных метеоритных атак, которые вызвали значительные разрушения.

Одним из самых сохранившихся кратеров является кратер метеорита Барринджер в Аризоне, около 1 км (0,6 мили) в диаметре, образовавшийся в результате падения куска железо-никелевого металла примерно 50 метров (164 фута) в диаметре. Ему 50000 лет и он так хорошо сохранился, что используется для изучения метеоритных ударов. С тех пор, как это место было признано таким ударным кратером в 1920 году, около 170 кратеров были найдены на Земле.

Метеоритный кратер Барринджер

Серьезный удар астероида 65 миллионов лет назад, который создал 300 километров в ширину (180 миль) кратер Chicxulub на полуострове Юкатан, способствовал вымиранию около 75 процентов морских и сухопутных животных на Земле в то время, включая динозавров.

Документально зафиксированных свидетельств причинения метеоритом ущерба или смерти мало. В первом известном случае внеземной объект травмировал человека в США. Энн Ходжес из Sylacauga, Алабама, получила травмы после попадания 3,6 килограммового (8 фунтов) каменного метеорита в крышу ее дома в ноябре 1954 года.

Метеориты могут быть похожи на земные камни, но они обычно имеют горелую поверхность. Эта горелая корочка появляется в результате плавления метеорита за счет трения, во время прохождения через атмосферу. Есть три основных типа метеоритов: серебристые, каменные и каменисто-серебристые. Хотя большинство метеоритов, которые падают на Землю каменные, больше метеоритов, обнаруженных в последнее время – серебристые. Эти тяжелые предметы легче отличить от пород Земли, чем каменные метеориты.

Это изображение метеорита было сделано марсоходом Opportunity в Сентябре 2010 года

Метеориты падают также на другие тела Солнечной системы. Марсоход Opportunity исследовал метеориты разного типа на другой планете, когда он обнаружил железо-никелевый метеорит размером с баскетбольный мяч на Марсе в 2005 году, а затем нашел гораздо больше и тяжелее железо-никелевый метеорит в 2009 году в той же области. В целом, Марсоход Opportunity открыл шесть метеоритов в ходе своего путешествия по Марсу.

Источники метеоритов
Более 50000 метеоритов были найдены на Земле. Из них 99,8% пришли из Пояса астероидов. Доказательства их происхождения из астероидов включают в себя вычисленные из фотографических наблюдений орбиты падения метеорита, спроецированной обратно на пояс астероидов. Анализ нескольких классов метеоритов показал совпадение с некоторыми классами астероидов и они также имеют возраст от 4,5 до 4,6 млрд. лет.

Исследователи обнаружили новый метеорит в Антарктиде

Тем не менее, мы можем найти соответствие только одной группы метеоритов определенному типу астероидов - eucrite, diogenite и howardite. Эти магматические метеориты происходят из третьего по величине астероида Весты. Астероиды и метеориты, которые падают на Землю, не являются частями планеты, что распалась, но состоят из оригинальных материалов, из которых планеты образовались. Изучение метеоритов рассказывает нам об условиях и процессах при формировании и ранней истории Солнечной системы, таких, как возраст и состав твердых тел, природа органического вещества, температуры, достигнутые на поверхности и внутри астероидов и форма, в которую эти материалы были приведены в результате столкновения.

Остальные 0,2 процента метеоритов можно разделить примерно поровну на метеориты с Марса и Луны. Более чем 60 известных марсианских метеоритов были выброшены с Марса в результате метеоритного дождя. Все они - магматические породы, которые кристаллизовались из магмы. Камни очень похожи на земные, с некоторыми отличительными чертами, которые указывают на марсианское происхождение. Почти 80 лунных метеоритов схожи по минералогии и составу лунных камней с миссии Аполлон, но достаточно отличаются, чтобы показать, что они пришли из разных частей Луны. Исследования лунных метеоритов и марсианских дополняют исследования пород Луны миссии Аполлон и роботизированных исследований Марса.

Виды метеоритов
Довольно часто обычный человек представляя, как выглядит метеорит, думает о железе. И это легко объяснить. Железные метеориты плотные, очень тяжелые и часто принимают необычные, и даже впечатляющие формы во время падения и плавления в атмосфере нашей планеты. И хотя железо, ассоциируется у большинства людей с типичным составом космических камней, железные метеориты это один из трёх основных видов метеоритов. И они довольно редки по сравнению с каменными метеоритами, особенно с самой распространенной их группой – одинарными хондритами.

Три основных вида метеоритов
Существует большое количество видов метеоритов, разделенных на три основные группы: железные, каменные, каменно-железные. Почти все метеориты содержат внеземной никель и железо. Те из них которые совсем не содержат железа на столько редки, что даже если мы обратимся за помощью по выявлению возможных космических камней, мы скорее всего не найдём ни чего, что не содержит большое количество метала. Классификация метеоритов, по факту, основывается на количестве железа, содержащемся в образце.

Железные метеориты
Железные метеориты были частью ядра давно погибшей планеты или большого астероида, из которого, как считается, образовался Пояс Астероидов между Марсом и Юпитером. Они являются самыми плотными материалами на Земле и очень сильно притягиваются к сильному магниту. Железные метеориты намного тяжелее, чем большинство камней Земли, если вы поднимали пушечное ядро или плиту из железа или стали, вы понимаете, о чём идёт речь.

Пример железного метеорита

У большинства образцов этой группы, железная составляющая примерно 90%-95%, остальное никель и рассеянные микроэлементы. Железные метеориты подразделяются на классы по химическому составу и структуре. Структурные классы определяются путём изучения двух компонентов железоникелевых сплавов: камасит и тэнит.

Эти сплавы имеют сложную кристаллическую структуру, известную как видманштеттеновая структура, названная в честь графа Алоиза фон Видманштеттена описавшего феномен в 19 веке. Эта решёткоподобная структура очень красива и хорошо видна, если железный метеорит нарезать пластинами, отполировать и потом протравить в слабом растворе азотной кислоты. У камаситовых кристаллов, обнаруженных в процессе этого, измеряют среднюю ширину полос, полученную цифру используют для разделения железных метеоритов на структурные классы. Железо с тонкой полосой (менее 1 мм) называют «тонкоструктурный октаэдрит», с широкой полосой «грубый октаэдрит».

Каменные метеориты
Крупнейшая группа метеоритов - каменные, они сформировались из внешней коры планеты или астероида. Множество каменных метеоритов, особенно те, которые находятся на поверхности нашей планеты долгое время, очень сильно похожи на обычные земные камни, и нужен опытный глаз, чтобы найти такой метеорит в поле. Недавно упавшие камни отличаются черной сияющей поверхностью, которая образовалась в результате горения поверхности в полете, и подавляющее большинство камней содержит достаточно железа, чтобы притягиваться к мощному магниту.

Типичный представитель хондритов

Некоторые каменные метеориты содержат маленькие, красочные, зерноподобные включения известные, как «хондры». Эти крошечные крупинки произошли из солнечной туманности, следовательно, ещё до формирования нашей планеты и всей Солнечной Системы, что делает их древнейшей известной материей доступной для изучения. Каменные метеориты, содержащие эти хондры, называются «хондриты».

Космические камни без хондр называются «ахондриты». Это вулканические камни, сформированные вулканической активностью на их «родительских» космических объектах, где плавление и рекристаллизация стерли все следы древних хондр. Ахондриты содержат мало железа или не содержат его совсем, что делает трудными его поиски по сравнению с другими метеоритами, хотя его образцы часто покрыты глянцевой корочкой, которая выглядит как эмалевая краска.

Каменные метеориты с Луны и Марса
Действительно ли, мы можем найти лунные и марсианские камни на поверхности нашей собственной планеты? Ответ - да, но они чрезвычайно редкие. Более сто тысяч лунных и примерно тридцать марсианских метеоритов были обнаружены на Земле, и все они относятся к ахондритовой группе.

Лунный метеорит

Столкновение поверхности Луны и Марса с другими метеоритами, выкинуло осколки в открытый космос и некоторые из них упали на Землю. С финансовой точки зрения лунные и марсианские образцы находятся среди самых дорогих метеоритов. На рынках коллекционеров их цена доходит до тысячи долларов за грамм, что делает их в несколько раз более дорогими, чем, если бы они были из золота.

Каменно-железные метеориты
Наименее распространенный из трёх основных видов – каменно-железный, насчитывает менее 2% от всех известных метеоритов. Они состоят из примерно одинаковых частей железа-никеля и камня, и делятся на два класса: палласиты и мезосидериты. Каменно-железные метеориты образовались на границе коры и мантии своих «родительских» тел.

Пример каменно-железного метеорита

Палласиты, пожалуй, самый заманчивый из всех метеоритов и определенно представляет большой интерес среди частных коллекционеров. Палласит состоит из железоникелевой матрицы, заполненной кристаллами оливина. Когда кристаллы оливина достаточно чистые, и отображаются изумрудно-зелёным цветом, они известны как драгоценный камень перодот. Палласиты получили своё название в честь немецкого зоолога Питера Палласа, который описал русский метеорит Красноярск, найденный возле столицы Сибири в 18 веке. Если кристалл палласита разрезать на пластины и отполировать, он становится полупрозрачным, что дает ему неземную красоту.

Мезосидериты – меньшая из двух каменно-железных групп. Они состоят из железа-никеля и силикатов, и обычно привлекательно выглядят. Высокий контраст серебристой и черной матрицы, если отрезать пластину и отшлифовать, и случайных вкраплений, приводит к очень необычному виду. Слово мезосидерит произошло от греческого «половина» и «железо», и они очень редкие. В тысячах официальных каталогов метеоритов, мезосидеритов менее сотни.

Классификация метеоритов
Классификация метеоритов комплексный и технический предмет и сказанное выше предназначено только в качестве краткого обзора темы. Методы классификации изменялись несколько раз за последние годы; известные метеориты переклассифицировали в другой класс.

Марсианские метеориты
Марсианский метеорит - редкий вид метеоров, который прилетел с планеты Марс. До ноября 2009 года на Земле было найдено более 24 000 метеоров, но только 34 из них марсианских. Марсианское происхождение метеоров было известно по составу изотопного газа, который содержится в метеорах в микроскопическом количестве, анализ марсианской атмосферы, был произведен аппаратами «Викинг».

Возникновение марсианского метеорита Нахла
В 1911 году в египетской пустыне был найден первый марсианский метеорит под названием «Нахла». Возникновение и принадлежность метеорита к Марсу установили намного позже. И установили его возраст - 1,3 миллиардов лет. Данные камни появились в космосе после падения на Марс больших астероидов или при массивных извержениях вулканов. Сила взрыва была такая, что выкинутые кусочки породы приобрели скорость, необходимую для того, чтобы превзойти притяжение планеты Марс и оставить его орбиту (5 км/с). В наше время на Землю падает до 500 кг марсианских камней за один год.

Две части метеорита Нахла

В августе 1996 года в журнале Science опубликовали статью об исследовании метеорита ALH 84001, найденного в Антарктиде в 1984 году. Началась новая работа, сосредоточена вокруг метеорита обнаруженного в леднике Антарктиды. Исследование проводили при помощи сканирующего электронного микроскопа, они выявили «биогенные структуры» внутри метеора, которые теоретически имели возможность быть образованы жизнью на Марсе.

Изотопная дата продемонстрировала, что метеор появился около 4,5 млрд. лет назад, и попав в межпланетное пространство, упал на Землю 13 тыс. лет назад.

"Биогенные структуры", обнаруженные на срезе метеорита

Изучая метеор с помощью электронного микроскопа, эксперты нашли микроскопические окаменелости, подсказывающие бактериальные колонии, состоящие из отдельных частей объемом приблизительно 100 нм. Еще были отысканы следы препаратов, возникающих при разложении микроорганизмов. Доказательство возникновения марсианского метеора требует микроскопического изучения и особых химических анализов. Засвидетельствовать марсианское возникновение метеора может специалист сообразно наличию минералов, оксидов, фосфатов кальция, кремния и сульфида железа.

Известные образцы являются бесценными находками, поскольку представляют собой типичные капсулы времени из геологического прошлого Марса. Данные марсианские метеориты мы получили без всяких космических миссий.

Самые большие метеориты, упавшие на Землю
На Землю время от времени падают космические тела… больше и не очень, из камня или металла. Некоторые из них не более песчинки, другие весят несколько сотен килограмм или даже тонн. Ученые Астрофизического института города Оттава (Канада) утверждают, что в год нашу планету посещает несколько сотен твердых инопланетных тел общей массой более 21 тонны. Вес большинства метеоритов не превышает нескольких грамм, однако есть и те, которые весят несколько сотен килограмм или даже тонн.

Места падения метеоритов либо огораживают, либо наоборот открывают для всеобщего обозрения, чтобы каждый желающий смог притронуться к внеземному «гостю».

Некоторые путают кометы и метеориты из-за того, что оба этих небесных тела имеют огненную оболочку. В древности люди считали кометы и метеориты плохим предзнаменованием. Места падения метеоритов люди старались избегать, считая их проклятой зоной. К счастью, в наше время, подобных случаев уже не наблюдается, а даже наоборот - места падения метеоритов вызывают огромнейший интерес у жителей планеты.

Вспомним 10 наиболее крупных метеоритов, которые падали на нашу планету.

Метеорит упал на нашу планету 22 апреля 2012-го года, скорость болида составляла 29 км/сек. Пролетел над штатами Калифорния и Невада, метеорит разбросал свои горящие осколки на десятки километров и разорвался в небе над столицей США. Мощность взрыва относительно небольшая – 4 килотонны (в тротиловом эквиваленте). Для сравнения, взрыв знаменитого челябинского метеорита по мощность составил 300 килотонн в тротиле.

По мнению ученых, метеорит Саттер Милл был сформирован в момент зарождения нашей Солнечной системы, космическому телу более 4566,57 млн. лет назад.

11 февраля 2012-го года над территорией КНР пролетели сотни крохотных метеоритных камней и упали на площадь свыше 100 км в южных районах Китая. Наиболее крупный из них весил порядка 12.6 кг. По мнению ученых, метеориты прилетели из астероидного пояса между Юпитером и Марсом.

15-го сентября 2007 года метеорит упал у озера Титикака (Перу) рядом с границей Боливией. По утвержденью очевидцев, событию предшествовал сильный шум. Потом они увидели падающее охваченное огнем тело. Метеорит оставил яркий след в небе и струйку дыма, который было видно спустя несколько часов после падения болида.

На месте падения образовался огромный кратер 30 метров в диаметре и 6 в глубину. В метеорите содержались токсичные вещества, поскольку у людей живущих рядом начались головные боли.

На Землю чаще всего падают метеориты из камня (92% от общего количества), состоящие из силикатов. Челябинский метеорит – исключение, он был железным.

Метеорит упал 20 июня 1998 года рядом с туркменским городом Куня-Ургенч, отсюда и произошло его название. Перед падением местные жители видели яркую вспышку. Самая большая часть болида весит 820 кг, этот кусок упал в поле и образовал воронку в 5 метров.

По данным геологов, возраст этого небесного тела составляет порядка 4-х млрд лет. Метеорит Куня-Ургенч сертифицирован Международным метеоритным обществом и считается наиболее крупным всех болидов падавших на территории СНГ и стран третьего мира.

Болид из железа Стерлитамак, чей вес составлял более 300 кг, упал 17 мая 1990 года на поле совхоза западнее города Стерлитамак. При падении небесного тела образовался кратер в 10 метров.

Вначале были обнаружены небольшие металлические обломки, спустя год ученым удалось извлечь самый крупный фрагмент метеорита весом 315 кг. В настоящее время метеорит находится в Музее этнографии и археологии Уфимского научного центра.

Произошло это событие в марте 1976-го года в провинции Цзилинь на востоке Китая. Крупнейший метеоритный дождь длился более получаса. Космические тела падали со скоростью 12 км в секунду.

Лишь спустя несколько месяцев были найдены около сотни метеоритов, самый большой - Цзилинь (Гирин), весил 1.7 т.

Этот метеорит упал 12 февраля 1947-го года на Дальнем Востоке в городе Сихотэ-Алинь. Болид был раздроблен в атмосфере на мелкие железные куски, которые рассыпались на площади 15 кв.км.

Образовалось несколько десятков кратеров глубиной 1-6 метров и диаметром от 7 до 30 метров. Геологи собрали несколько десятков тонн метеоритного вещества.

Метеорит Гоба (1920 год)

Знакомьтесь, Гоба - один из самых крупных найденных метеоритов! На Землю он упал 80 тыс. лет назад, однако был найден в 1920 году. Настоящий гигант из железа весил порядка 66 тонн и имел объём 9 куб.м. Кто знает, с какими мифами связывали падение этого метеорита жившие в то время люди.

Состав метеорита. На 80% это небесное тело состоит из железа, считается наиболее тяжелым из всех метеоритов, когда-либо падавших на нашу планету. Ученые взяли пробы, но не стали транспортировать весь метеорит. Сегодня он находится на месте падения. Это – один из самых больших кусков железа на Земле внеземного происхождения. Метеорит постоянно уменьшается: эрозия, вандализм и научные исследования сделали свое дело: метеора снизился на 10%.

Вокруг него создали специальное ограждение и теперь Гоба известен всей планете, к нему приезжает множество туристов.

Загадка тунгусского метеора (1908 год)

Самый известный российский метеорит. Летом 1908-го года над территорией Енисея пролетел огромный огненный шар. Метеорит взорвался на высоте 10 км над тайгой. Взрывная волна два раза обогнула Землю и зафиксировалась всеми обсерваториями.

Мощность взрыва просто чудовищна и оценивается в 50 мегатонн. Полет космического гиганта – сотня километров в секунду. Вес, по разным оценкам варьируется - от 100 тыс. до одного млн. тонн!

К счастью при этом никто не пострадал. Метеорит взорвался над тайгой. В близлежащих населенных пунктах взрывной волной выбило окно.

В результате взрыва повалились деревья. Территории леса в 2 000 кв. превратилась в щебки. Взрывная волна убила животных в радиусе более 40 км. Несколько дней над территорией центральной Сибири наблюдались артефакты – светящиеся облака и свечение неба. По мнению ученых это было вызвано инертными газами, которые были высвобождены в момент входа метеорита в атмосферу Земли.

Что же это было? Метеорит оставил бы на месте падения огромный кратер как минимум в 500 метров глубиной. Ни одна экспедиция не смогла найти ничего подобного…

Тунгусский метеор, с одной стороны - хорошо изученное явление, с другой - одна из самых больших загадок. Небесное тело разорвалось в воздухе, куски сгорели в атмосфере, и на Земле не осталось никаких остатков.

Рабочее название «Тунгусский метеорит» появилось потому, что это – наиболее простое и понятное объяснение пролетевшего горящего шара, вызвавшего эффект взрыва. Тунгусский метеорит называли и разбившимся инопланетным кораблем, и природной аномалией, и взрывом газа. Чем же он был в реальности - остается только догадываться и строить гипотезы.

Метеоритный дождь в США (1833 год)

13 ноября 1833-го года в США над восточной территорией прошел метеоритный дождь. Длительность метеоритного дождя - 10 часов! На поверхность нашей планеты за это время упало около 240 тыс. мелких и средних метеоритов. Метеоритный дождь 1833 года - самый мощный из всех известных метеорных потоков.

Каждый день десятки метеоритных потоков пролетают рядом с нашей планетой. Известны около 50 потенциально опасных комет, которые могут пересечь орбиту Земли. Столкновение нашей планеты с небольшими (не способными нанести большой вред) космическими телами происходят раз в 10-15 лет. Особая опасность для нашей планеты - падение астероида.

Челябинский метеорит
Прошло уже почти два года, как южноуральцы оказались очевидцами космического катаклизма - падение челябинского метеорита, ставшее впервые в современной истории случаем, который причинил существенный ущерб местному населению.

Падение астероида произошло в 2013 году, 15 февраля. Вначале южноуральцам показалось, будто взорвался «малопонятный объект», многие видели странные зарницы, освещающие небо. Вот к какому мнению пришли учёные, изучившие данное происшествие в течение года.

Данные о метеорите
В местности близ Челябинска упала достаточно обычная комета. Падения космических объектов именно подобного характера случаются один раз за столетие. Хотя по другим сведениям, они случаются неоднократно, в среднем до 5 раз в 100 лет. По предположениям учёных, в атмосферу нашей Земли ориентировочно раз в год залетают кометы величиной порядка 10 м., что больше в 2 раза челябинского меторита, однако зачастую это происходит над регионами с малым количеством населения или над океанами. При чём кометы сгорают и разрушаются на огромной высоте, не нанося никакого ущерба.

Шлейф от Челябинского метеорита на небе

До падения масса челябинского аэролита равнялась от 7 до 13 тысяч тонн, а его параметры достигали предположительно 19.8 м. Проведя анализ, учёные выяснили, что на поверхность земли всего свалилось порядка 0.05% от начальной массы, это 4-6 тонн. В настоящее время собрано из данного количества чуть более одной тонны, учитывая и один из крупных осколков аэролита массой в 654 кг., поднятого со дна Чебаркульского озера.

Исследование челябинского маеторита по геохимическим показателям выявило, что он принадлежит типу обычных хондритов класса LL5. Это самая часто встречающаяся подгруппа каменных метеоритов. Все ныне обнаруженные метеориты, порядка 90%, являются именно хондритами. Они получили своё название ввиду наличия в них хондр - сферических оплавленных образований диаметром в 1 мм.

Показания инфразвуковых станций свидетельствуют, что в минуту сильного торможения челябинского аэролита, когда до земли оставалось примерно 90 км., произошёл мощнейший взрыв силой равный тротиловому эквиваленту 470-570 килотонн, что сильнее в 20-30 раз атомного взрыва в Хиросиме, однако по взрывной мощи он уступает падению Тунгусского метеорита (примерно от 10 до 50 мегатонн) больше чем в 10 раз.

Падение челябинского метеорита сразу сотворило сенсацию и по времени и по месту. В современной истории этот космический объект является первым упавшим метеоритом в столь плотнонаселённый район, вследствие чего, повлекший за собой значительный ущерб. Так при взрыве метеорита были выбиты стёкла более 7 тысяч домов, более полутора тысяч человек обратилось за медицинской помощью, из них 112 госпитализированы.

Помимо значительного урона, падение метеорита также принесло и положительные результаты. На сегодня это событие лучше всего задокументировано. К тому же одна видеокамера засняла фазу падения в Чебаркульское озеро одного из больших осколков астероида.

Откуда прилетел челябинский метеорит?
Для учёных данный вопрос не составил особого труда. Он появился из основного пояса астероидов нашей Солнечной системы, зоны посреди орбит Юпитера и Марса, где пролегают пути большинства малых тел. Орбиты отдельных из них, к примеру, астероидов группы Атона или Аполлона продолговаты и могут проходить через орбиту Земли.

Учёные-астрономы достаточно точно смогли определить траекторию полёта «челябинца», благодаря множеству фото- и видеозаписям, а также спутниковым фотоснимкам, запечатлевшим падение. Затем астрономы продолжили путь метеорита в обратную сторону, за атмосферу, с целью выстроить полную орбиту данного объекта.

Размеры фрагментов Челябинского метеорита

Несколько групп астрономов пытались определить путь челябинского метеорита до его удара с Землёй. По их вычислениям можно увидеть, что большая полуось орбиты упавшего метеорита равнялась примерно 1.76 а.е. (астрономическая единица), это средний радиус земной орбиты; близкая к Солнцу точка орбиты - перигелий, был на дистанции 0.74 а.е., а наиболее удалённая от Солнца точка - афелий, или апогелий, на 2.6 а.е.

Данные цифры позволили учёным попытаться найти челябинского метеорита в астрономических каталогах уже выявленных малых космических объектов. Понятно, что большинство ранее установленных астероидов через какое-то время вновь «выпадают из вида», а затем некоторых «потеряшек» умудряются «открыть» по второму разу. Астрономы не отбрасывали и этот вариант, что упавший метеорит, возможно, и есть «потеряшка».

Родичи челябинского метеорита
Пусть полного сходства при поисках не выявилось, астрономы всё же сыскали ряд вероятных «родичей» астероида из Челябинска. Учёные из Испании Рауль и Карлос де ла Флуэнте Маркос, просчитав все вариации орбит «челябинца», выискали его предполагаемого праотца - астероид 2011 ЕО40. На их взгляд, челябинский метеорит оторвался от него порядка 20-40 тысяч лет.

Ещё одна команда (Астрономический институт АН Чехии) во главе с Иржи Боровичкой, вычислив глиссаду челябинского метеорита, установила, что она сильно сходна с орбитой астероида 86039 (1999 NC43) размером 2.2 км. К примеру, большая полуось орбиты и того, и другого объекта равна 1.72 и 1.75 а.е., а расстояние перигелия равняется 0.738 и 0.74.

Трудный жизненный путь
По упавшим на поверхность земли осколкам челябинского метеорита учёные «определили» его жизненную историю. Оказывается, челябинский метеорит является сверстником нашей Солнечной системы. При исследовании пропорций изотопов урана и свинца выяснилось, что ему приблизительно 4.45 миллиарда лет.

Фрагмент Челябинского метеорита, обнаруженного на озере Чебаркуль

На его трудную биографию указывают тёмные нити в толще метеорита. Они возникли при оплавлении веществ, попавших внутрь в результате сильнейшего удара. Это показывает, что ориентировочно 290 миллионов лет тому назад этот астероид выдержал мощное столкновение с каким-то космическим объектом.

Как заявляют учёные Института геохимии и аналитической химии им. Вернадского РАН, столкновение заняло по времени примерно несколько минут. На это указывают потёки ядер железа, которые не успели до конца оплавиться.

Одновременно с этим, учёные из ИГМ СО РАН (Институт геологии и минералогии) не отклоняют факт того, что следы плавления, возможно, появились из-за чрезмерного сближения космического тела с Солнцем.

Метеорные потоки
Несколько раз в год метеорные потоки, будто звезды, освещают чистое ночное небо. Но они на самом деле не имеют ничего общего со звездами. Эти небольшие космические частицы метеоритов являются в буквальном смысле небесным мусором.

Метеороид, метеор или метеорит?
Всякий раз, когда метеороид входит в атмосферу Земли, он генерирует вспышку света, называющуюся метеором или «падающей звездой». Высокие температуры, вызванные трением между метеором и газом в атмосфере Земли, нагревает метеорит до точки, когда он начинает светиться. Это то самое свечение, которое делает метеор видимым с поверхности Земли.

Метеоры обычно светятся в течение очень короткого периода времени - они, как правило, полностью сжигаются до удара поверхности Земли. Если метеор не распадается при прохождении через атмосферу Земли и падает на поверхность, тогда он известен как метеорит. Метеориты, как полагают, происходят из Пояса астероидов, хотя некоторые части мусора были идентифицированы как принадлежащие к Луне и Марсу.

Что такое метеорные потоки?
Иногда метеоры падают огромным потоком, известным как метеорные потоки. Метеорные потоки возникают, когда комета приближается к Солнцу и оставляет мусор позади себя в виде своеобразных «хлебных крошек». Когда орбита Земли и кометы пересекаются, на Землю падает метеорный поток.

Так метеоры, которые образуют метеорный поток, перемещаются на параллельном пути и с той же скоростью, поэтому для наблюдателей они исходят из одной точки в небе. Эта точка известна как «радиант». По соглашению, метеоритные потоки, особенно регулярные, названы в честь созвездия, из которого они приходят.

Крупнейшие метеориты, когда-либо найденные на Земле June 2nd, 2015

Помните я вам рассказывал , давайте теперь поговорим про самый большой из найденных на Земле.

Согласно подсчетам астрономов, ежегодно на Землю падает около 100 тысяч тонн метеоритного вещества. Поскольку входя в атмосферу метеорное тело начинает разогреваться и светиться, постепенно теряя за счет абляции свою массу, большинство «снарядов» из космоса мы наблюдаем только в небе. Найти осколок метеорита - большая редкость. Распознать же в случайно найденной «глыбе» небесное тело внеземного происхождения может только знающий специалист.

Зачастую до поверхности долетает всего лишь несколько килограммов или даже граммов вещества, но иногда на Землю падают практически «космические бомбы», весом в несколько десятков тонн. За всю историю астрономии на планете было найдено 7 метеоритов, которые не на шутку взбудоражили весь мир.

Вилламетт

Где: США

Вес: 15,5 тонн

Размер этого метеорита сопоставим с габаритами малолитражного автомобиля. Считается, что он упал на Землю около 1 миллиарда лет назад. Долгие годы он просто ржавел посреди лесов западного Орегона, пока его не обнаружили индейцы. В 1902 году находка индейцев оказалась в руках шахтера Эллиса Хьюза, затем он перешел в собственность Орегонской сталелитейной компании, а в 1905 году метеорит выкупила за 26 тысяч долларов миссис Уильям Е. Додж. В наши дни метеорит Вилламетт выставлен в Американском музее естественной истории в Нью-Йорке.

Фото 2.

Мбози

Где: Африка

Вес: 16 тонн

Метеорит достигает 3 метров в длину и 1 метра в ширину. Впервые метеорит был обнаружен в 1930 году топографом из Йоханнесбурга У. Г. Ноттом. Нашли его в южной части Танзании. Вокруг метеорита была выкопана яма, а саму находку установили на постамент. Теперь рассмотреть космический объект во всех деталях и сделать с ним серию снимков может любой желающий.

Фото 3.

Агпалилик

Где: Гренландия

Вес: 20 тонн

Агпалилик представляет собой лишь фрагмент метеорита Мыс Йорк, упавшего на Землю приблизительно 10 000 лет назад. Нашли метеорит в 1963 году в Агпалилике. В настоящее время находка входит в постоянную экспозицию Геологического музея Университета Копенгагена.

Бакубирито

Где: Мексика

Вес: 22 тонны

Этого «железного монстра» обнаружил геолог Гилберт Эллис Бейли в 1892 году. Как и большинство метеоритов, он был назван в честь места, где его нашли. Метеорит выставлен в Центре наук Centro de Ciencias de Sinaloa, расположенном в городе Кульякан.

Фото 4.

Анигито

Где: Гренландия

Вес: 31 тонна

Это самая крупная часть метеорита Мыс Йорк - второго по величине метеорита, сохранившегося на поверхности Земли. Размеры фрагмента составляют 3,4 x 2,1 × 1,7 м. Первооткрывателями метеорита были эскимосы. В 1818 году о метеорите от них узнал шотландский мореплаватель Джон Росс, искавший Северный морской путь. В настоящее время метеорит экспонируется в зале Артура Росса Американского музея естественной истории.

Фото 5.

Эль Чако

Где: Аргентина

Вес: 37 тонн

Несколько тысячелетий назад вблизи местечка Ганседо пролился метеоритный дождь, о чем свидетельствуют многочисленные кратеры и находки железных фрагментов массой от нескольких килограммов до многих тонн. Предположительно метеоритКампо-дель-Сьело упал на Землю 4000-6000 лет назад. Эль Чако - крупнейший фрагмент железного метеорита Кампо-дель-Сьело. Нашли его с помощью металлоискателя в 1969 году на глубине 5 метров.

Фото 6.

Гоба

Где: Африка

Вес: 60 тонн

Самый большой метеорит, когда-либо найденный на Земле, лежит в Намибии, недалеко от фермы Гоба-Уэст. Согласно подсчетам ученых, упал он примерно 80 тысяч лет назад. Обнаружили его в 1920 году возле Гротфонтейна. На 84 % метеорит состоит из железа, на 16 % - из никеля с небольшой примесью кобальта. Рядом в местом расположения метеорита открыт туристический центр.

Давайте еще почитаем подборку подборку самых «нашумевших» метеоритов в истории человечества.

1. Гоба: крупнейший из найденных метеоритов (Намибия).

Самый крупный из найденных метеоритов весит более 60 тонн, а его диаметр составляет около 3 метров. Он упал на территорию современной Намибии предположительно 80 тысяч лет назад. Обнаружили небесное тело относительно недавно - в 1920 году владелец фермы Гоба-Уэст (Hoba West Farm), распложенной на юго-западе страны, наткнулся на огромный кусок железа, вспахивая одно из своих полей. В честь фермы находка и получила название. Состоящий на 84% из железа, метеорит считается самым большим самородком этого металла, найденным на Земле. С целью пресечения вандализма в 1955 году его объявили национальным памятником, ведь с момента находки масса Гоба уменьшилась на 6 тонн. В 1987 году владелец фермы пожертвовал государству метеорит и землю, на которой он находится, и теперь за его сохранностью следит правительство Намибии.

2. Альенде: наиболее изученный среди метеоритов (Мексика).

Ничего не подозревающие жители города Чиуауа проснулись около часа ночи 8 февраля 1969 года. Их разбудил шум и яркая вспышка, возникшая в результате падения 5-тонного метеорита. На десятки километров рассыпалось множество осколков, общий вес которых оценивается в 2−3 тонны. Собранные кусочки «разлетелись» по институтам и музеям мира. Ученые утверждают, что Альенде (исп. Allende) - крупнейший и наиболее изученный из зафиксированных углистых метеоритов. В докладе американских астрофизиков из Ливерморской национальной лаборатории Министерства энергетики США говорится, что возраст кальциево-алюминиевых включений, на которые богат метеорит, составляет примерно 4,6 млрд лет, то есть больше, чем возраст любой из планет в Солнечной системе.

3. Мурчисонский метеорит: самый «живой» метеорит из найденных на Земле (Австралия).

Названный в честь австралийского города, близь которого он упал в 1969 году, мурчисонский метеорит (Murchison meteorite) считается самым «живым» из найденных на Земле. Виной тому более 14 тысяч органических соединений, входящих в состав 108-килограмового углистого камня, в том числе не менее 70 различных аминокислот. Исследования под руководством Филиппа Шмитт-Копплина из Института экологической химии в Германии утверждают, что метеорит содержит миллионы различного рода органических молекул, что доказывает существование аминокислот за пределами нашей планеты. По оценкам ученых, возраст метеорита составляет 4,65 миллиарда лет, то есть он образовался до появления Солнца, возраст которого оценивается в 4,57 миллиарда лет.

4. Метеорит Сихотэ-Алинь: один из самых крупных, наблюдавшихся при падении (Россия).

Один из крупнейших метеоритов мира упал в Приморском крае в горах Сихотэ-Алинь в феврале 1947 года. Вызванный им ослепительный болид наблюдали в Хабаровске и других населенных пунктах в радиусе 400 км. Железное тело весом 23 тонны распалось в атмосфере на множество осколков в виде метеоритного дождя. Обломки образовали на поверхности Земли более 30 кратеров от 7 до 28 м в диаметре и до 6 метров глубиной. Самый крупный осколок метеорита Сихоте-Алинь весит около 1745 кг. Летчики Дальневосточного геологического управления первыми сообщили о месте падения небесного тела. Химический анализ показал 94% долю железа в составе метеорита.

5. АLH84001: самый известный марсианский метеорит (Антарктида).

Под этим именем скрывается, пожалуй, самый известный из 34 марсианских метеоритов, найденных на Земле. Его обнаружили 27 декабря 1984 года в горах Алан Хиллс в Антарктиде (имя гор зафиксировано в названии трехбуквенной аббревиатурой). Согласно проведенным исследованиям, возраст инопланетного тела составляет от 3,9 до 4,5 миллиардов лет. Метеорит, вес которого равен 1,93 кг, упал на Землю около 13 тыс. лет назад. Существует гипотеза, согласно которой он откололся от поверхности Марса во время столкновения планеты с крупным космическим телом. В 1996 году ученые НАСА обнародовали сенсационные данные, допускающие существование следов жизни на Марсе. При сканировании структур метеорита растровым электронным микроскопом были выявлены микроскопические структуры, которые могут трактоваться и как окаменелые следы бактерий.

6. Тунгусский метеорит: самый «мощный» метеорит (Россия)

Один из самых известных метеоритов мира обрушился на Землю в 1908 году, взорвавшись на высоте 5 - 7 километров над Восточной Сибирью. Взрыв мощностью в 40 мегатонн повалил деревья на территории более 2 тысяч квадратных километров районе реки Подкаменная Тунгуска. Его взрывная волна дважды обогнула земной шар, оставив после себя свечение в небе на несколько дней. Кроме того, ряд последствий катаклизма завершила мощная магнитная буря, длившаяся пять часов.

Когда начинают упоминать вот этот метеорит, зачастую вспоминают и этого человека:

7. Челябинский метеорит: №2 после Тунгусского (Россия)

По оценкам НАСА, Челябинский метеорит - самый большой из известных небесных тел, падавших на Землю после Тунгусского метеорита. О нем заговорили 15 февраля и не перестают обсуждать спустя полгода. Взорвавшись в небе над Челябинском на высоте 23 км, метеорит вызвал мощную ударную волну, которая, как и в случае с Тунгусским метеоритом, дважды обогнула земной шар. До взрыва метеорит весил около 10 тысяч тонн и имел диаметр 17 метров, а после разлетелся на сотни осколков, вес самого крупного из которых достигает полтонны. Космического гостья, принесшего области мировую известность, планируют увековечить в виде памятника. Вот кстати Оригинал статьи находится на сайте ИнфоГлаз.рф Ссылка на статью, с которой сделана эта копия -

Метеориты состоят из тех же химических элементов, которые имеются и на Земле.

В основном это 8 элементов: железо, никель, магний, сера, алюминий, кремний, кальций, кислород . Встречаются в метеоритах и другие элементы, но в очень малых количествах. Составляющие элементы взаимодействуют между собой, образуя в метеоритах различные минералы. Большинство из них также присутствует на Земле. Но бывают метеориты с неизвестными на земле минералами.
Метеориты по составу классифицируют следующим образом:
каменные (большинство из них хондриты , т.к. содержат хондры - сферические или эллиптические образования преимущественно силикатного состава);
железо-каменные ;
железные .

Железные метеориты почти полностью состоят из железа в соединении с никелем и незначительным количеством кобальта.
Каменистые метеориты содержат силикаты – минералы, представляющие собой соединение кремния с кислородом и примесью алюминия, кальция и других элементов. В каменных метеоритах встречается никелистое железо в виде зернышек в массе метеорита. Железо-каменные метеориты состоят в основном из равных количеств каменистого вещества и никелистого железа.
В разных местах Земли обнаружены тектиты – стеклянные куски небольшого размера в несколько граммов. Но уже доказано, что тектиты – это застывшее земное вещество, выброшенное при образовании метеоритных кратеров.
Учеными доказано, что метеориты являются обломками астероидов (малых планет). Они сталкиваются между собой и дробятся на более мелкие осколки. Эти осколки и падают на Землю в виде метеоритов.

Для чего изучают состав метеоритов?

Это изучение дает представление о составе, структуре и физических свойствах других небесных тел: астероидов, спутников планет и т.д.
В метеоритах обнаружены и следы внеземной органики. Углеродосодержащие (углистые) метеориты имеют одну важную особенность - наличие тонкой стекловидной коры, образовавшейся, по-видимому, под воздействием высоких температур. Эта кора является хорошим теплоизолятором, благодаря чему внутри углистых метеоритов сохраняются минералы, не выносящие сильного нагрева - например, гипс. Что это значит? Это значит, что при исследовании химической природы подобных метеоритов в их составе обнаружены вещества, которые в современных земных условиях являются органическими соединениями, имеющими биогенную природу. Хотелось бы надеяться, что этот факт говорит о существовании жизни вне Земли. Но, к сожалению, однозначно и с уверенностью говорить об этом невозможно, т.к. теоретически эти вещества могли быть синтезированы и абиогенно. Хотя можно допустить, что если обнаруженные в метеоритах вещества и не являются продуктами жизни, то они могут быть продуктами преджизни - подобной той, какая существовала некогда на Земле.
При исследовании каменных метеоритов обнаруживаются даже так называемые «организованные элементы» - микроскопические (5-50 мкм) «одноклеточные» образования, часто имеющие явно выраженные двойные стенки, поры, шипы и т.
Падение метеоритов предсказать невозможно. Поэтому неизвестно, где и когда метеорит упадет. По этой причине лишь малая часть упавших на Землю метеоритов попадает в руки исследователей. Лишь 1/3 часть упавших метеоритов наблюдалась при падении. Остальные – случайные находки. Из них больше всех железные, так как они дольше сохраняются. Расскажем об одном из них.

Сихотэ-Алинский метеорит

Он упал в Уссурийской тайге в горах Сихотэ-Алинь на Дальнем Востоке 12 февраля 1947 года в 10 часов 38 минут, раздробился в атмосфере и выпал железным дождем на площади 35 квадратных километров. Части дождя рассеялись по тайге на площади в виде эллипса с осью длиной около 10 километров. В головной части эллипса (кратерном поле) было обнаружено 106 воронок, диаметром от 1 до 28 метров, глубина самой большой воронки достигала 6 метров.
По химическим анализам, Сихотэ-Алинский метеорит относится к железным: состоит из 94 % железа, 5,5 % никеля, 0,38 % кобальта и небольших количеств углерода, хлора, фосфора и серы.
Первыми место падения метеорита обнаружили лётчики Дальневосточного геологического управления, которые возвращались с задания.
В апреле 1947 года для изучения падения и сбора всех частей метеорита Комитетом по метеоритам Академии Наук СССР была организована экспедиция под руководством академика В. Г. Фесенкова.
Сейчас этот метеорит находится в метеоритной коллекции Российской академии наук.

Как узнать метеорит?

Практически большинство метеоритов находят случайно. Как же можно определить, что то, что вы нашли, - является метеоритом? Вот простейшие признаки метеоритов.
У них большая плотность. Они тяжелее, чем гранит или осадочные породы.
На поверхности метеоритов часто видны сглаженные углубления, как будто вмятины пальцев на глине.
Иногда метеорит похож на затупленную головку снаряда.
На свежих метеоритах видна тонкая кора плавления (около 1 мм).
Излом метеорита чаще всего бывает серого цвета, на котором иногда заметны маленькие шарики – хондры.
У большинства метеоритов видны на разрезе вкрапления железа.
Метеориты намагничены, стрелка компаса заметно отклоняется.
С течением времени метеориты окисляются на воздухе, приобретая ржавый цвет

Обновлено 24.10.2018

В зависимости от доминирующего состава вещества метеорита различают три основных типа метеоритов (type of meteorites – англ.):

каменные метеориты – в составе метеорита преобладает минеральный материал

железные метеориты - в составе метеорита доминирует металлическая составляющая

железно-каменные метеориты – метеорит состоит из смешанного материала

Это традиционная, классическая классификация метеоритов, достаточно простая и удобная. Однако современная научная классификация метеоритов основывается на разделении по группам, в которых у метеоритов имеются общие физические, химические, изотопные и минералогические свойства...

Каменные метеориты

Каменные метеориты (stony meteorites – англ.) на первый взгляд напоминают земные камни. Это наиболее распространенный тип метеоритов (около 93% от всех падений). Существуют две группы каменных метеоритов: хондриты (подавляющее большинство 86%) и ахондриты .

оливины (Fe, Mg)2 - (фаялит Fe2 и форстерит Mg2)

пироксены (Fe, Mg)2Si2O6 - (ферросилит Fe2Si2O6 и энстатит Mg2Si2O6)

В ахондритах хондры отсутствуют. Установлено, что ахондриты являются обломками планет и астероидов, например метеориты с Марса и Луны являются ахондритами. Структура и состав этих каменных метеоритов близкие к земным базальтам. Ахондриты являются достаточно распространенным типом метеоритов (около 8% от всех найденных метеоритов).

Каменные метеориты содержат включения никелистого железа (как правило, не более 20% массы), а также другой метеоритный металл . По оценкам специалистов возраст каменных метеоритов около 4,5 миллиарда лет.

Железные метеориты

Железные метеориты (iron meteorites – англ.) состоят в основном из металла, смеси (сплава) железа и никеля в различных пропорциях, а также в них имеются включения других элементов и минералов, однако на них редко приходится больше 20% массы (около 6% падений). Содержание Ni в железных метеоритах колеблется от 5 до 30% и более.

На этот тип метеоритов наиболее четко реагирует даже обычный грунтовый металлоискатель . Излом метеорита имеет характерный металлический блеск. Кора плавления имеет серый или коричневый цвет, поэтому визуально отличить железный метеорит от обычного камня сложно.

Железно-каменные метеориты

Железно-каменные метеориты (iron-stony meteorites – англ.)достаточно редкий тип метеоритов (около 1,5 % падений). Состав этих метеоритов имеет промежуточное положение между каменными и железными метеоритами. Существуют две группы железно - каменных метеоритов: палласиты и мезосидериты .

Структура палласита это полупрозрачные кристаллы оливина (Fe, Mg)2, заключенные в матрице из железа и никеля. Палласиты на изломе (в разрезе) имеют привлекательный эстетичный внешний вид и являются желанным приобретением для коллекционеров. Стоимость этих метеоритов находится в диапазоне $6 - $60 и более за грамм метеоритного вещества.

Мезосидериты это очень редкий тип метеоритов (около 0,5% падений). В состав мезосидеритов входят в примерно равных пропорциях железо, никель и силикатные минералы, такие как пироксены, оливин, полевой шпат.

Наиболее ценными, как с точки зрения науки, так и с точки зрения бизнеса на метеоритах и коллекционирования являются в первую очередь метеориты с Марса и Луны , а также все "семейство" железно-каменных метеоритов.

Related tags : виды метеоритов, типы метеоритов, классификация метеоритов, каменные метеориты, железо - каменные метеориты, железные метеориты, хондриты, ахондриты, палласиты, мезосидериты, какие бывают метеориты, химический состав метеоритов, метеорит в разрезе, метеорит на изломе

Земля, как и другие планеты, регулярно испытывает столкновения с космическими телами. Обычно их размер невелик, не более песчинки, но за 4,6 млрд. лет эволюции случались и ощутимые удары; их следы заметны на поверхности Земли и других планет. С одной стороны, это вызывает естественное беспокойство и желание предвидеть возможную катастрофу, а с другой - любопытство и жажду исследовать попавшее на Землю вещество: кто знает, из каких космических глубин оно прибыло? Страх и любознательность сопровождают человека с момента его появления на планете. Плодом любознательности, как правило, является освобождение от страха.

"ПАДАЮЩИЕ ЗВЕЗДЫ" - МЕТЕОРЫ И БОЛИДЫ

Межпланетные объекты, размер которых не превышает нескольких сотен метров, принято называть метеорными телами, или метеороидами . Влетая с космической скоростью в атмосферу планеты, они из-за столкновения с молекулами газа сильно нагреваются, дробятся, плавятся, испаряются и оставляют за собой в полете светящийся секунду-другую след. Это атмосферное явление называют метеором . Обычно метеоры замечают на фоне ясного ночного неба, поэтому в народе их называют "падающими звездами". Видимую яркость метеоров выражают так же, как яркость других небесных объектов - в звездных величинах, основываясь на субъективном впечатлении, которое метеор оставляет у наблюдателя.

Если яркость метеора превосходит -4 m (т.е. яркость Венеры), то его называют болидом. Наиболее яркие болиды видны даже днем; их полет иногда сопровождается яркими вспышками, дымным следом, а порой и мощными звуками. При яркости более -6 m на поверхность Земли обычно выпадает твердый остаток - метеорит . Наиболее вероятными кандидатами на выпадение метеорита являются медленные болиды, не демонстрирующие в конце траектории резкой вспышки, означающей разрушение.

Если несколько независимых наблюдателей сообщают точные данные о траектории болида, то есть вероятность обнаружить выпавший метеорит. Особую ценность представляют фото- и видеозаписи болидов, точные зарисовки их траекторий относительно звезд с указанием времени и места наблюдения. Эту информацию следует направлять в Комитет по метеоритам РАН:
117975 Москва, ул. Косыгина, 19; тел. 939-02-05, [email protected] или в
International Meteor Organization (IMO) Fireball Data Centre (Saarbrucker Str. 8, D-40476 Duesseldorf, Germany; [email protected] .
Дополнительную информацию можно найти в Internet (http://www.imo.net).

Звездопады - метеорные дожди

Иногда можно наблюдать метеорный дождь - захватывающее зрелище почти одновременного массового входа в атмосферу метеороидов, движущихся по параллельным траекториям. В отличие от метеорного дождя, метеорным потоком называют множественное появление метеоров примерно в одной и той же области неба в течение более значительного промежутка времени, например, в течение нескольких ночей. Если видимые пути этих метеоров продолжить назад, то они пересекутся вблизи одной точки неба, называемой радиантом метеорного потока.

Многие метеорные потоки можно наблюдать периодически, в одни и те же дни года, на фоне одного и того же созвездия. На этом основании метеорным потокам присваивают названия, образованные от латинских имен тех созвездий, в которых лежат их радианты. Многим знакомы такие "звездопады", как Персеиды (в августе), Леониды (в ноябре) и некоторые другие. Например, поток Леониды, наблюдающийся в районе созвездия Льва, известен с 902 г.

В разделе "Кометы" говорится о том, что абсолютное большинство метеорных потоков образовалось в результате распада ядер комет, растерявших самые летучие соединения при неоднократных сближениях с Солнцем. Поэтому в названиях некоторых метеорных потоков используют имена тех комет, с которыми, как было установлено, они связаны (Биэлиды, Джакобиниды, и т. п.).

Начало метеоритных исследований

Как справедливо писал в 1819 г. известный химик Петербургской Академии наук Иван Мухин, "начало преданий о низпадающих из воздуха камнях и железных глыбах теряется в глубочайшем мраке веков протекших".

Метеориты известны человеку уже многие тысячи лет. Обнаружены орудия первобытных людей, сделанные из метеоритного железа. Случайно находя метеориты, люди едва ли догадывались об их особом происхождении. Исключение составляли находки "небесных камней" сразу после грандиозного зрелища их падения. Тогда метеориты становились предметами религиозного поклонения. О них слагали легенды, их описывали в летописях, боялись и даже приковывали цепями, чтобы они снова не улетели на небо.

Сохранились сведения, что Анаксагор (см., например, книгу И.Д. Рожанского "Анаксагор", с. 93-94) считал метеориты обломками Земли или твердых небесных тел, а другие древнегреческие мыслители - обломками небесной тверди. Эти, в принципе, правильные представления продержались до тех пор, пока люди еще верили в существование небесной тверди или твердых небесных тел. Затем на длинное время их сменили совершенно другие идеи, объяснявшие происхождение метеоритов любыми причинами, но только не небесными.

Основы научной метеоритики заложил Эрнст Хладни (1756-1827), уже достаточно известный к тому времени немецкий физик-акустик. По совету своего друга, физика Г.Х. Лихтенберга, он занялся сбором и изучением описаний болидов и сравнением этой информации с той, что была известна о найденных камнях. В результате этой работы Хладни в 1794 г. издал книгу "О происхождении найденной Палласом и других подобных ей железных масс и о некоторых связанных с этим явлениях природы". В ней, в частности, обсуждался загадочный образчик "самородного железа", обнаруженный в 1772 г. экспедицией академика Петра Палласа и впоследствии доставленный в Петербург из Сибири. Как оказалось, эта масса была найдена еще в 1749 г. местным кузнецом Яковом Медведевым и первоначально весила около 42 пудов (около 700 кг). Анализ показал, что она состоит из смеси железа с каменистыми включениями и представляет собой редкий тип метеорита. В честь Палласа метеориты этого типа были названы палласитами. В книге Хладни убедительно доказано, что Палласово железо и многие другие "упавшие с неба" камни имеют космическое происхождение.

Метеориты делят на "упавшие" и "найденные". Если кто-то видел, как метеорит падал сквозь атмосферу и затем его действительно обнаружили на земле (событие редкое), то такой метеорит называют "упавшим". Если же он был найден случайно и опознан как "космический пришелец" (что типично для железных метеоритов), то его называют "найденным". Метеоритам дают имена по названиям мест, где их нашли.

Случаи падения метеоритов на территории России

Старейшая запись о падении метеорита на территории России обнаружена в Лаврентьевской летописи 1091 г., но она не очень подробна. Зато в XX веке в России произошел ряд крупных метеоритных событий. В первую очередь (не только хронологически, но и по масштабу явления) это падение Тунгусского метеорита, случившееся 30 июня 1908 г. (по новому стилю) в районе реки Подкаменная Тунгусска. Столкновение этого этого тела с Землей привело к сильнейшему взрыву в атмосфере на высоте около 8 км. Его энергия (~10 16 Дж) была эквивалентна взрыву 1000 атомных бомб, подобным сброшенной на Хиросиму в 1945 г. Возникшая при этом ударная волна несколько раз обошла земной шар, а в районе взрыва повалила деревья в радиусе до 40 км от эпицентра и привела к гибели большого количества оленей. К счастью, это грандиозное явление произошло в безлюдном районе Сибири и почти никто из людей не пострадал.

К сожалению, из-за войн и революций исследование района Тунгусского взрыва началось только через 20 лет. К удивлению ученых, они не обнаружили в эпицентре никаких, даже самых незначительных обломков упавшего тела. После многократных и тщательных исследований Тунгусского события большинство специалистов считает, что оно было связано с падением на Землю ядра небольшой кометы.

Дождь каменных метеоритов выпал 6 декабря 1922 г. близ села Царев (ныне Волгоградской области). Но его следы были обнаружены только летом 1979 г. Собрано 80 осколков общим весом 1,6 тонны на площади около 15 кв. км. Вес крупнейшего фрагмента составил 284 кг. Это наибольший по массе каменный метеорит, найденный в России, и третий в мире.

К числу самых крупных, наблюдавшихся при падении метеоритов, относится Сихоте-Алиньский. Он упал 12 февраля 1947 г. на Дальнем Востоке в окрестностях хребта Сихоте-Алинь. Вызванный им ослепительный болид наблюдали в дневное время (около 11 ч утра) в Хабаровске и других местах в радиусе 400 км. После исчезновения болида раздавались грохот и гул, происходили сотрясения воздуха, а оставшийся пылевой след медленно рассеивался около двух часов. Место падения метеорита быстро обнаружили по сведениям о наблюдении болида из разных пунктов. Туда немедленно отправилась экспедиция Академии наук СССР под руководством акад. В.Г. Фесенкова и Е.Л. Кринова - известных исследователей метеоритов и малых тел Солнечной системы. Следы падения были хорошо видны на фоне снежного покрова: 24 кратера диаметром от 9 до 27 м и множество мелких воронок. Оказалось, что метеорит еще в воздухе распался и выпал в виде "железного дождя" на площади около 3 кв. км. Все найденные 3500 обломков состояли из железа с небольшими включениями силикатов. Крупнейший фрагмент метеорита имеет массу 1745 кг, а общая масса всего найденного вещества составила 27 т. По рассчетам начальная масса метеороида была близка к 70 тоннам, а размер - около 2,5 м. По счастливой случайности этот метеорит также упал в ненаселенном районе, и никто не пострадал.

И наконец, о последних событиях. Одно из них также произошло на территории России, в Башкирии, близ г. Стерлитамак. Очень яркий болид наблюдали 17 мая 1990 г. в 23 ч 20 мин. Очевидцы сообщили, что на несколько секунд стало светло, как днем, раздались гром, треск и шум, от которых зазвенели оконные стекла. Сразу после этого на загородном поле обнаружили кратер диаметром 10 м и глубиной 5 м, но нашли только два относительно небольших фрагмента железного метеорита (весом 6 и 3 кг) и много мелких. К сожалению, при разработке этого кратера с помощью экскаватора был пропущен более крупный фрагмент этого метеорита. И только год спустя дети обнаружили в отвалах грунта, извлеченного экскаватором из кратера, основную часть метеорита весом 315 кг.

20 июня 1998 г., около 17 часов в Туркмении, близ города Куня-Ургенч днем при ясной погоде упал хондритовый метеорит. Перед этим наблюдался очень яркий болид, причем на высоте 10-15 км произошла вспышка, сравнимая по яркости с Солнцем, раздался звук взрыва, грохот и треск, которые были слышны на расстояние до 100 км. Основная часть метеорита весом 820 кг упала на хлопковое поле всего в нескольких десятках метров от работавших на нем людей, образовав воронку диаметром 5 м и глубиной 3,5 м.

Физические явления, вызванные полетом метеороида в атмосфере

Скорость тела, падающего на Землю издалека, вблизи ее поверхности всегда превышает вторую космическую скорость (11,2 км/с). Но она может быть и значительно больше. Скорость движения Земли по орбите составляет 30 км/с. Пересекая орбиту Земли, объекты Солнечной системы могут иметь скорость до 42 км/с (= 2 1/2 х 30 км/с).

Поэтому на встречных траекториях метеороид может столкнуться с Землей со скоростью до 72 км/с.

При входе метеороида в земную атмосферу происходит много интересных явлений, о которых мы только упомянем. Вначале тело вступает во взаимодействие с очень разреженной верхней атмосферой, где расстояния между молекулами газа больше размера метеороида. Если тело массивное, то это никак не влияет на его состояние и движение. Но если масса тела ненамного превышает массу молекулы, то оно может полностью затормозиться уже в верхних слоях атмосферы и будет медленно оседать к земной поверхности под действием силы тяжести. Оказывается, таким путем, то есть в виде пыли, на Землю попадает основная доля твердого космического вещества. Подсчитано, что ежедневно на Землю поступает порядка 100 т внеземного вещества, но только 1% этой массы представлен крупными телами, имеющими возможность долететь до поверхности.

Заметное торможение крупных объектов начинается в плотных слоях атмосферы, на высотах менее 100 км. Движение твердого тела в газовой среде характеризуется числом Маха (М) - отношением скорости тела к скорости звука в газе. Число М для метеороида меняется с высотой, но обычно не превосходит М = 50. Перед метеороидом образуется ударная волна в виде сильно сжатого и разогретого атмосферного газа. Взаимодействуя с ней, поверхность тела нагревается до плавления и даже испарения. Набегающие газовые струи разбрызгивают и уносят с поверхности расплавленный, а иногда и твердый раздробленный материал. Этот процесс называют абляцией .

Раскаленные газы за фронтом ударной волны, а также капельки и частички вещества, уносимые с поверхности тела, светятся и создают явление метеора или болида. При большой массе тела явление болида сопровождается не только ярким свечением, но порой и звуковыми эффектами: громким хлопком, как от сверхзвукового самолета, раскатами грома, шипением, и т. п. Если масса тела не слишком велика, а его скорость находится в диапазоне от 11 км/с до 22 км/с (это возможно на "догоняющих" Землю траекториях), то оно успевает затормозиться в атмосфере. После этого метеороид движется с такой скоростью, при которой абляция уже не эффективна, и он может в неизменном виде долететь до земной поверхности. Торможение в атмосфере может полностью погасить горизонтальную скорость метеороида, и дальнейшее его падение будет происходить почти вертикально со скоростью 50-150 м/с, при которой сила тяжести сравнивается с сопротивлением воздуха. С такими скоростями на Землю упало большинство метеоритов.

При очень большой массе (более 100 т) метеороид не успевает ни сгореть, ни сильно затормозиться; он ударяется о поверхность с космической скоростью. Происходит взрыв, вызванный переходом большой кинетической энергии тела в тепловую, и на земной поверхности образуется взрывной кратер (рис. 1). В результате значительная часть метеорита и окружающие породы плавятся и испаряются.

Нередко наблюдается выпадение метеоритных дождей . Они образуются из фрагментов разрушающихся при падении метеороидов. Примером может служить Сихоте-Алиньский метеоритный дождь. Как показывают расчеты, при снижении твердого тела в плотных слоях земной атмосферы на него действуют огромные аэродинамические нагрузки. Например, для тела, движущегося со скоростью 20 км/с разность давлений на его фронтальную и тыльную поверхности меняется от 100 атм. на высоте 30 км до 1000 атм. на высоте 15 км. Такие нагрузки способны разрушить абсолютное большинство падающих тел. Только наиболее прочные монолитные металлические или каменные метеориты способны их выдержать и долететь до земной поверхности.

Уже несколько десятилетий существуют так называемые болидные сети - системы наблюдательных пунктов, оборудованных специальными фотокамерами для регистрации метеоров и болидов. По этим снимкам оперативно вычисляются координаты возможного места падения метеоритов и проводится их поиск. Такие сети были созданы в США, Канаде, Европе и СССР и охватывают территории примерно по 10 6 кв. км.

О метеоритных кратерах и других последствиях падений метеоритов

Встречи Земли с крупными метеороидами создают опасность для людей и всего, что ими создано, а также для земной флоры и фауны. Более того, катастрофические события, подобные Тунгусскому, могут создать угрозу всей человеческой цивилизации. Конечно, это может произойти только при столкновении с достаточно большим телом, типа астероида или ядра кометы. Земная поверхность хранит следы таких столкновений в виде кратеров больших размеров - так называемых "астроблем" (т.е. "звездных ран"). Их уже обнаружено более 230. Диаметры самых крупных из них превышают 200 км (Рис. 1). Один из хорошо сохранившихся кратеров (по причине его относительной молодости) - "Каньон дьявола" в штате Аризона (США). Его диаметр 1240 м, а глубина - 170 м. В 1906 г. геолог Д. Барринджер доказал, что этот кратер имеет ударное происхождение. При его исследовании было обнаружено около 12 т метеоритного вещества и установлено, что он возник примерно 50 тыс. лет назад при падении железо-никелевого метеорита размером около 60 м, летевшего со скоростью 20 км/с.

Рис. 1. Кратер Барринжер ударного происхождения с диаметром 1240 м и глубиной 170 м, который образовался около 50000 тыс. лет назад при падении железного метеорита размером 30-50 м. Кратер находится вблизи города Винслоу (штат Аризона, США):

а) общий вид кратера с самолета;

б) панорама кратера.

б) панорама кратера.

Из-за атмосферной и водной эрозии на Земле практически не осталось древних кратеров размером менее 1 км. Значительно лучше и дольше сохраняются метеоритные кратеры на Луне, Меркурии, Марсе и других планетах и спутниках с разреженной атмосферой или вообще без нее. Как показывают расчеты, в течение первых 100 млн. лет после своего образования Земля "вычерпала" практически все твердое вещество, двигавшееся в окрестности ее орбиты. Однако Земля и сейчас продолжает встречать на своем пути пыль, камни и даже глыбы километровых размеров. Откуда же они берутся? Мы ответим на этот вопрос, но сначала познакомимся с составом и структурой метеоритного вещества.

Состав и строение метеоритного вещества

Среди падающего на Землю метеоритного вещества по количеству падений примерно 92% составляют каменные метеориты, 6% железные и 2% железо-каменные (или соответственно 85, 10 и 5% по массе).

Атмосфера служит первым "фильтром", сквозь который должно пройти метеоритное вещество. Чем более оно тугоплавкое и прочное, тем больше у него шансов попасть на земную поверхность. Еще одним фильтром можно считать селекцию метеоритов при их находках. Чем сильнее метеорит выделяется на фоне земной поверхности, тем легче его найти. Тридцать лет назад японские ученые обнаружили, что лучшим местом для поиска метеоритов является Антарктида. Во-первых, метеорит легко обнаружить на фоне белого льда. Во-вторых, во льдах они лучше сохраняются. Упавшие в других местах Земли метеориты подвергаются действию атмосферного выветривания, водной эрозии и прочих разрушающих факторов; поэтому они и либо разлагаются, либо оказываются погребенными.

Основными компонентами метеоритного вещества являются железо-магнезиальные силикаты и никелистое железо. Иногда бывают обильны и сульфиды железа (троилит и др.). Распространенные минералы, входящие в силикаты метеоритного вещества, - это оливины (Fe, Mg) 2 SiO 4 (от фаялита Fe 2 SiO 4 до форстерита Mg 2 SiO 4) и пироксены (Fe, Mg)SiO 3 (от ферросилита FeSiO 3 до энстатита MgSiO 3) разного состава. Они присутствуют в силикатах либо в виде мелких кристаллов или стекла, либо как смесь с разными пропорциями. На сегодняшний день в метеоритном веществе обнаружено около 300 разных минералов. И хотя их количество в процессе исследований новых метеоритов постепенно увеличивается, но все равно более чем на порядок уступает числу известных земных минералов.

Хондриты

Наиболее многочисленные каменные метеориты делят на две группы: хондриты и ахондриты. Хондриты названы так из-за наличия необычных включений сферической или эллиптической формы - хондр, включенных в более темное вещество - матрицу (Рис. 2). Хондры можно видеть на поверхности разлома метеорита, но лучше всего они заметны на полированной поверхности его распила. Размер хондр бывает от микроскопических до сантиметровых. Иногда они занимают до 50% объема метеорита. Хондры и матрица практически не различаются по составу и состоят в основном из мелкокристаллических железо-магнезиальных силикатов и стекол. Но структура хондр в основном кристаллическая. На этом основании некоторые специалисты считают, что хондры кристаллизовались из расплава. Содержание никелистого железа в хондритах не превышает 30%, и присутствует оно в виде мелких частиц неправильной или сферической формы. В целом вещество хондритов сравнительно плотное (2,0 - 3,7 г/см 3), но хрупкое. Достаточно небольшого усилия для того, чтобы раскрошить в руках хондритовый метеорит. Удивительно, что хондры до сих пор обнаружены только в метеоритах. Их происхождение пока остается загадкой, поскольку неизвестны механизмы их возникновения.

Рис. 2. Обыкновенный хондрит, найденный в районе Алан Хиллс Антарктиды.

Рис. 2. Обыкновенный хондрит, найденный в районе Алан Хиллс Антарктиды. Вещество этого метеорита содержит сфероидальные включения миллиметрового размера - хондры, состоящие из смеси раздробленных минералов, образовавшиеся в протопланетной туманности около 4,55 млрд. лет назад.

Другой важной особенностью хондритов является их предельно простой элементный состав. Если не учитывать самые летучие элементы (H, He, O и некоторые другие), то получается, что состав хондритов очень близок к элементному составу Солнца. Причем такая близость прослеживается не только по основным элементам, но и по примесным, также служащим важными индикаторами. Примесные элементы делят на три группы: литофильные (Se, Sr, Rb, Ba, Ce, Cs, Th, U и др.), халькофильные (Cu, Zn, Sn, Pb, Ag, Hg, Cd, In и др.) и сидерофильные (Ga, Ge, Ru, Pt, Pd, Os, Ir, Rh и др.); они демонстрируют сродство с минералами, богатыми кислородом, серой и железом соответственно. В частности, горные породы Земли, прошедшие магматическую дифференциацию, содержат в основном литофильные примесные элементы. Халькофильные элементы встречаются на земной поверхности только в ограниченных областях рудных месторождений, а сидерофильные практически отсутствуют. Оказалось, что в хондритовых метеоритах примесные элементы разных групп присутствуют в тех же пропорциях (с незначительными вариациями), что и на Солнце. Это означает, что хондриты образовались из вещества солнечного состава и не проходили дифференциацию. В то же время, очевидно, что они эпизодически подвергались нагреванию, хотя и не очень сильному, поэтому в них произошли некоторые структурные и минералогические изменения, называемые тепловым метаморфизмом.

Хондриты четко делятся на три больших класса по форме содержания железа, точнее по степени его окисления. Хондритам этих классов дали следующие названия и обозначения: энстатитовые (Е), обыкновенные (О) и углистые (С). В том же порядке в них увеличивается содержание окисленного (двух- и трехвалентного) железа. Все хондриты поделены на шесть петрологических типов, в которых постепенно усиливаются структурные и минералогические проявления теплового метаморфизма (от 1-го к 6-му типу).

Углистые хондриты

Углистые хондриты (обозначаемые буквой "C", от англ. carbonaceous - углистый) - самые темные, чем и оправдывают свое название. Они содержат много железа, но оно почти целиком находится в связанном состоянии в силикатах. Темную окраску углистым хондритам в основном придает минерал магнетит (Fe 3 O 4), а также небольшие количества графита, сажи и органических соединений. Эти метеориты содержат также значительную долю водосодержащих минералов или гидросиликатов (серпентин, хлорит, монтмориллонит и ряд других).

Дж. Вассон предложил в 1970-х годах разделить углистые хондриты на четыре группы (CI, CM, CO и CV) на основании постепенного изменения их свойств. В каждой группе есть типичный, эталонный метеорит, первая буква имени которого добавляется к индексу "C" при обозначении группы. Типичными представителями в упомянутых группах являются метеориты Ivuna, Мигеи (найден на Украине, в Николаевской обл.), Ornans и Vigarano. Несколько раньше, в 1956 г. Г. Виик предложил деление углистых хондритов на три группы (CI, CII и CIII), упоминания о которых можно иногда встретить в литературе. Группы Вассона CI и CM полностью соответствуют группам CI и CII Виика, а группы CO и CV можно рассматривать как составляющие группы CIII.

В CI-хондритах гидратированные силикаты занимают большую часть объема. Их рентгеновские исследования показали, что преобладающим силикатом является септехлорит (общая формула септехлоритов Y 6 (Z 4 O 10)(OH) 8 , где Y = Fe 2+ , Mg; Z = Si, Al, Fe 3+). Причем, все гидросиликаты находятся в аморфной форме, то есть в форме стекла. Дегидратированных силикатов (пироксенов, оливинов и др, которые появляются при температурах более 100°C) здесь вообще нет. CI-метеориты представляют собой исключение среди хондритов, поскольку их вещество вообще не содержит хондр, а состоит как бы из одной матрицы. Это подтверждает идею о кристаллизации хондр из расплавленного вещества, поскольку исследования показывают, что вещество CI-хондритов не подвергалось плавлению. Оно считается наиболее неизмененным, по сути первичным веществом Солнечной системы, сохранившимся с момента конденсации протопланетного облака. Именно этим объясняется высокий интерес ученых к CI-метеоритам.

В CM-хондритах содержится лишь 10-15% связанной воды (в составе гидросиликатов), а в виде хондр присутствует 10-30% пироксена и оливина.

В CO- и CV-хондритах содержится всего 1% воды в связанном состоянии и преобладают пироксены, оливины и другие дегидратированные силикаты. В небольших количествах в них имеется и никелистое железо. Присутствие гидросиликатов заметно снижает плотность углистых хондритов: от 3,2 г/см 3 в CV до 2,2 г/см 3 в CI-метеоритах.

Обыкновенные хондриты

Обыкновенные хондриты названы так потому, что они встречаются наиболее часто в метеоритных коллекциях (Рис. 2). Они включают в себя три химические группы: H, L и LL (H - от англ. high, высокий; L - от low, низкий). Метеориты этих групп похожи по ряду свойств, но отличаются по общему содержанию железа и сидерофильных элементов (H > L > LL) и по отношению окисленного железа к металлическому (LL > L > H). Хондриты группы H охватывают петрологические типы от 3 до 6, а хондриты групп L и LL относятся к петрологическим типам 3-7.

Структурные и минералогические особенности О-хондритов свидетельствуют, что эти метеориты испытали тепловой метаморфизм при температурах примерно от 400°C (для низкого петрологического типа 3) до более 950°C (для типа 7) и при ударных давлениях до 1000 атм. (нарастающих при увеличении температуры). По сравнению с более "правильными" хондрами углистых хондритов хондры обыкновенных чаще имеют неправильную форму и заполнены обломочным материалом. Общее содержание железа в О-хондритах по группам меняется в следующих пределах: 18-22% (LL), 19-24% (L), 25-30% (Н). Количество металлического железа также увеличивается от группы LL к L и далее - к H.

Энстатитовые хондриты

В энстатитовых (Е) хондритах железо находится в основном в металлической фазе, то есть в свободном состоянии (при нулевой валентности). В то же время в их силикатных соединениях железа содержится очень мало. Практически весь пироксен в них представлен в виде энстатита (откуда и название данного класса). Структурные и минералогические особенности энстатитовых хондритов показывают, что они испытывали тепловой метаморфизм при максимальных (для хондритов) температурах, примерно в диапазоне от 600°C до 1000°C. Как следствие, Е-хондриты по сравнению с другими хондритами являются наиболее восстановленными и содержат наименьшее количество летучих соединений.

В этой группе выделяются 3 петрологических типа (Е4, Е5 и Е6), в которых прослеживается нарастание признаков теплового метаморфизма. Было также обнаружено, что в Е-хондритах имеют место широкие вариации содержания железа и серы в зависимости от петрологического типа. На этом основании некоторые ученые делят их еще на типы I (куда входят Е4 и Е5) и II (Е6). Хондры в энстатитовых хондритах погружены в темную мелкодисперсную матрицу, имеют неправильные очертания и заполнены обломочным материалом.

Дифференцированные метеориты

Ахондриты

Менее многочисленная группа каменных метеоритов (около 10%) - ахондриты. В них нет хондр и они химически не похожи на хондриты, поскольку имеют несолнечный состав. Ахондриты составляют ряд от почти мономинеральных оливиновых или пироксеновых пород до объектов, сходных по структуре и химическому составу с земными и лунными базальтами. Они бедны железом и сидерофильными примесными элементами, у них несколько различное содержание Fe, Mg и Ca. В сновном эти метеориты похожи на изверженные породы Земли и Луны, прошедшие магматическую дифференциацию.

Предполагается, что ахондриты образовались из исходного вещества хондритового состава в одном процессе дифференциации, который дал и железные метеориты. Ахондриты делят на группы по минеральному составу. Название каждой из групп соответствует либо названию основного минерала, либо названию метеорита, который можно считать типичным представителем данной группы: обриты (97% по весу составляет ортоэнстатит), уреилиты (85% оливина), диогениты (95% ортопироксена), говардиты (40-80% ортопироксена) и эвкриты (40-80% пижонита).

Железные и железо-каменные метеориты

Кроме ахондритов, дифференцированными метеоритами являются еще железные и железо-каменные метеориты. Они вызывают значительный интерес не только потому, что падают на Землю реже хондритов. Они также представляют иной этап эволюции вещества Солнечной системы. В то время как в хондритах записана история аккумуляции вещества в допланетном облаке и при образовании планетезималей, дифференцированные метеориты запечатлели последовательность процессов, протекавших в родительских телах метеоритов, и их внутреннюю структуру. Железные метеориты раньше считали частью разрушенного ядра одного большого родительского тела размером с Луну или больше.

Но теперь известно, что они представляют множество химических групп, которые в большинстве случаев свидетельствуют в пользу кристаллизации вещества этих метеоритов в ядрах разных родительских тел астероидных размеров (порядка нескольких сотен километров). Другие же из этих метеоритов, возможно, представляют собой образцы отдельных сгустков металла, который был рассеян в родительских телах. Есть и такие, которые несут доказательства неполного разделения металла и силикатов, как железо-каменные метеориты.

Железо-каменные метеориты

Железо-каменные метеориты делят на два типа, различающиеся химическими и структурными свойствами: паласиты и мезосидериты. Палласитами называют те метеориты, силикаты которых состоят из кристаллов магнезиального оливина или их обломков, заключенных в сплошной матрице из никелистого железа. Мезосидеритами называют железо-каменные метеориты, силикаты которых придставляют собой в основном перекристаллизованные смеси из разных силикатов, входящие также в ячейки металла.

Железные метеориты

Железные метеориты почти целиком состоят из никелистого железа и содержат небольшие количества минералов в виде включений. Никелистое железо (FeNi) - это твердый раствор никеля в железе. При высоком содержании никеля (30-50%) никелистое железо находится в основном в форме тэнита (g -фаза) - минерала с гранецентрированной ячейкой кристаллической решетки, при низком (6-7%) содержании никеля в метеорите никелистое железо состоит почти из камасита (a -фаза) - минерала с объемно-центрированной ячейкой решетки.

Большинство железных метеоритов имеет удивительную структуру: они состоят из четырех систем параллельных камаситовых пластин (по-разному ориентированных) с прослойками, состоящими из тэнита, на фоне из тонкозернистой смеси камасита и тэнита. Толщина пластин камасита может быть разной - от долей миллиметра до сантиметра, но для каждого метеорита характерна своя толщина пластин.

Если полированную поверхность распила железного метеорита протравить раствором кислоты, то проявится его характерная внутренняя структура в виде "видманштеттеновых фигур" (Рис. 3). Названы они в честь А. де Видманштеттена, наблюдавшего их первым в 1808 г. Такие фигуры обнаруживаются только в метеоритах и связаны с необычайно медленным (в течение миллионов лет) процессом остывания никелистого железа и фазовыми превращениями в его монокристаллах.

Рис. 3. Железный метеорит (октаэдрит IIIA) "Багдад".

Рис. 3. Железный метеорит (октаэдрит IIIA) "Багдад", найденный в штате Аризона (США) в 1959 г. На спиле метеорита видна крупная видманшеттенова структура.

До начала 1950-х гг. железные метеориты классифицировали исключительно по их структуре. Метеориты, имеющие видманштеттеновы фигуры, стали называть октаэдритами, поскольку составляющие эти фигуры камаситовые пластины располагаются в плоскостях, образующих октаэдр.

В зависимости от толщины L камаситовых пластинок (которая связана с общим содержанием никеля) октаэдриты делят на следующие структурные подгруппы: весьма грубоструктурные (L > 3,3 мм), грубоструктурные (1,3 < L < 3,3), среднеструкткрные (0,5 < L < 1,3), тонкоструктурные (0,2 < L < 0,5), весьма тонкоструктурные (L < 0,2), плесситовые (L < 0,2).

У некоторых железных метеоритов, имеющих низкое содержание никеля (6-8%), видманштеттеновы фигуры не проявляются. Такие метеориты состоят как бы из одного монокристалла камасита. Называют их гексаэдритами, так как они обладают в основном кубической кристаллической решеткой. Иногда встречаются метеориты со структурой промежуточного типа, которые называются гексаоктаэдритами. Существуют также железные метеориты, вообще не имеющие упорядоченной структуры - атакситы (в переводе "лишенные порядка"), в которых содержание никеля может меняться в широких пределах: от 6 до 60%.

Накопление данных о содержании сидерофильных элементов в железных метеоритах позволило создать также их химическую классификацию. Если в n -мерном пространстве, осями которого служат содержания разных сидерофильных элементов (Ga, Ge, Ir, Os, Pd и др.), точками отметить положения разных железных метеоритов, то сгущения этих точек (кластеры) будут соответствовать таким химическим группам. Среди почти 500 известных сейчас железных метеоритов по содержанию Ni, Ga, Ge и Ir четко выделяются 16 химических групп (IA, IB, IC, IIA, IIB, IIC, IID, IIE, IIIA, IIIB, IIIC, IIID, IIIE, IIIF, IVA, IVB). Поскольку 73 метеорита в такой классификации оказались аномальными (их выделяют в подгруппу неклассифицированных), то существует мнение, что есть и другие химические группы, возможно их - более 50, но они пока недостаточно представлены в коллекциях.

Химические и структурные группы железных метеоритов связаны неоднозначно. Но метеориты из одной химической группы, как правило, имеют похожую структуру и некоторую характерную толщину камаситовых пластинок. Вероятно, метеориты каждой химической группы формировались в близких температурных условиях, быть может, даже в одном родительском теле.

Методы изучения метеоритов и их результаты

При нагревании чистого кристаллического железа температура фазового превращения камасит (a -фаза) R тэнит (g -фаза) составляет 910°C. При типичных средних концентрациях никеля в железных метеоритах (7-14%) g R a -превращение начинается при более низких температурах (650-750°C). При падении температуры в тэните появляется камасит в виде тонких листков, или пластинок, ориентированных вдоль граней октаэдра - четырех плоскостей с эквивалентным расположением атомов. Поэтому железные метеориты в процессе g R a -превращения приобретают октаэдритовую структуру, отражающую направления преимущественного роста пластин камасита.

В зависимости от направления распила метеорита по отношению к октаэдритовой ориентировке его пластин видманшеттеновы фигуры имеют разный рисунок. Сами же пластины в сечении выглядят как балки. Чем меньше содержание никеля в исходном тэните, тем выше температура, при которой начинается фазовое превращение и тем дольше длится рост камаситовых пластин, и тем более толстыми они оказываются к концу роста. Этим объясняется, почему метеориты с высоким содержанием никеля являются тонкоструктурными, а метеориты с низким его содержанием - грубоструктурными, вплоть до образования сплошного монокристалла камасита толщиной до 50 см, как у гексаэдритов.

В конце 1950-х гг. в железных метеоритах советские исследователи обнаружили методом электронного микрозондирования специфический М-образный профиль распределения никеля в сечении тэнитовых слоев, находящихся между камаситовыми. В 1960-х гг. Дж. Голстейн, В. Бухвальд и др. показали, что этот профиль образуется также при g R a -превращениях в никелистом железе при его остывании. Он возникает из-за разной скорости диффузии никеля в камасите и тэните (в камасите она в 100 раз больше) и более низкой растворимости никеля в камасите, чем в тэните. Это открытие дало астрономам новый метод реконструкции истории метеоритов.

Рассчитав профили никеля в тените при разном его начальном содержании и сравнив их с измеренными характеристиками в метеоритах удалось оценить скорости остывания вещества железных метеоритов в недрах родительских тел, а следовательно, и размеры этих тел. Дж. Вуд предложил еще один метод оценки скорости остывания - по ширине тэнитовой пластины и концентрации никеля в ее центре по отношению к среднему содержанию никеля в метеорите. Оба эти метода дали совпадающие результаты. Оказалось, что вещество октаэдритов в интервале температур 600-400 ° C остывало со скоростью 1-10°C за миллион лет, а иногда и медленнее. Аналогичный результат получился и для железо-каменныхметеоритов, металл которых также имеет октаэдритовую структуру.

Более того, изучение металлических частиц, присутствующих в метеоритах других классов, показало, что в них также есть тэнит и камасит. Дж. Вуд применил свою методику, разработанную для железных метеоритов, к хондритам и оценил скорость их остывания. Неожиданно оказалось, что большинство хондритов остывало примерно с той же скоростью, что и железные метеориты: около 10 ° С за миллион лет в интервале температур 550-450°C. Такое длительное остывание вещества самых разных метеоритов означает, что в период разогрева и десятки-сотни миллионов лет после этого оно находилось глубоко в недрах родительских тел.

Расчеты показали, что для обеспечения столь медленного остывания толщина защитного слоя даже с очень низкой теплопроводностью (как у каменистого вещества с хондритовым составом) должна составлять 70-200 км. Значит минимальный диаметр первичных родительских тел метеоритов разных классов был около 140-400 км, а это в точности соответствует размерам крупных астероидов.

Итак, родительскими телами большинства метеоритов были крупные астероиды, причем у некоторых недра были расплавлены, что требовало температуры не менее 1200-1400°C (для вещества хондритового состава). Источником нагрева астероидов могли быть либо радиоактивные элементы (например, изотоп Al 26 , который с периодом полураспада 760 тыс. лет превращается в Mg 26 , выделяя много энергии), либо индуктивные токи, которые мог возбуждать в астероидах мощный звездный ветер молодого Солнца. Но пока это гипотезы, не получившие надежного подтверждения. К тому же, некоторое количество метеоритов из научных коллекций не имеют признаков пребывания в недрах родительских тел.

Эпоху вторичного разогрева некоторых метеоритов удалось определить с помощью гелий-аргонового метода. Он основан на измерении содержания He и Ar, возникающих в веществе при радиоактивном распаде, соответственно, Th и K 40 . При низкой температуре эти газы удерживаются веществом, но при высокой начинают из него просачиваться (диффундировать). Причем диффузия гелия начинается при температуре выше 200°C, а аргона - выше 300°C. Нагреть до таких температур родительские тела метеоритов или сами метеороиды могла не только энергия радиоактивного распада, но и столкновения с другими телами или сближение с Солнцем. Такое время для некоторых энстатитовых хондритов получается около 600 млн. лет, что согласуется с длительным периодом их остывания от высоких температур. Это является еще одним подтверждением (кроме петрологического) длительного периода остывания хондритовых метеоритов от высоких температур.

Можно оценить и период самостоятельного существования метеороида, давшего конкретный метеорит, то есть интервал времени от дробления родительского тела до падения метеорита на Землю. Этот космический возраст метеорита определяют по плотности треков, оставленных в его веществе космическими частицами солнечного или галактического происхождения. Они не проникают глубоко, а задерживаются в слое толщиной около 1 м. Если от родительского тела откалывается обломок и некоторое время самостоятельно живет в межпланетном пространстве, то его космический возраст определяется возрастом наиболее "свежей" его стороны. Оказалось, что космические возрасты различаются у метеоритов разных классов. В частности, для энстатитовых хондритов удалось измерить два достаточно молодых возраста: 7 и 20 млн. лет. А некоторые железо-никелевые по "космическим" часам намного старше: им около 700 млн. лет. Тем не менее, нельзя исключить, что наиболее насыщенная треками космических частиц поверхность хондритов частично разрушается при прохождении земной атмосферы, что может привести к ложной оценке разницы в их возрасте по сравнению с более прочными железными метеоритами. Абсолютный возраст метеоритов определяют рубидиево-стронциевым методом: при распаде долгоживущего изотопа Rb 87 образуется стабильный Sr 87 ; измеряя его содержание по отношению к стабильному изотопу Sr 86 , находят возраст метеорита. Он оказывается в пределах 4,5-4,7 млрд. лет, как и у земных пород.

Сложная история метеоритного вещества

Существует еще один важный аргумент в пользу астероидного происхождения большинства метеоритов. Вещество метеоритов во многих случаях представляет сложный конгломерат материалов, которые могли возникнуть в разных, иногда даже несовместимых условиях. Часто примитивные по составу углистые хондриты содержат включения материалов, свойственных обыкновенным, энстатитовым или даже железным метеоритам, и наоборот. Удивительный образец такого вещества представляет метеорит Кайдун массой 850 г, упавший 3 декабря 1980 г. на территорию советской военной базы в Йемене. В нем обнаружены частицы трех типов углистых хондритов, обыкновенного хондрита, двух энстатитовых хондритов, а также водно-измененные частицы металлического железа. Вероятно, это фрагмент тела, имевшего весьма сложную историю.

Такую структуру метеоритов было трудно объяснить вплоть до 1970-х гг. Но при изучении доставленных на Землю образцов лунного грунта оказалось, что часто это смеси вещества из разных областей лунной поверхности. Лунный грунт многократно перемешан ударами бомбардирующих Луну метеоритов. То же должно происходить и с веществом на поверхности астероидов. Космические снимки астероидов 951 Гаспра, 243 Ида, 253 Матильда и 433 Эрос подтверждают, что их форма неправильная, а поверхность покрыта множеством кратеров. Очевидно, это результат соударений астероидов между собой и с более мелкими телами. По этой причине поверхность астероидов, как и лунная, покрыта слоем раздробленного вещества - реголитом. В настоящую эпоху средняя относительная скорость астероидов в главном поясе, определяемая характером их орбит, составляет около 5 км/с. При такой скорости каждый килограмм вещества несет кинетическую энергию около 10 7 Дж. В момент столкновения большая часть этой энергии переходит в тепло, что приводит к взрыву, плавлению и испарению значительной части вещества соударяющихся тел. При такой скорости удара давление взрыва достигает 1,5 Мбар. Значительная часть энергии переходит в механическую энергию ударных волн и идет на дробление, разбрасывание или, наоборот, уплотнение (в зависимости от направления и расстояния от места взрыва) окружающего вещества астероида.

В истории Солнечной системы был период, когда сравнительно спокойное, с относительными скоростями менее 1 км/с, движение астероидов главного пояса подверглось сильным возмущениям со стороны растущего Юпитера, а сами эти тела, имевшие разный состав на разных гелиоцентрических расстояниях, были сильно "перемешаны". На соседних или пересекающихся орбитах оказались астероиды разных типов, имеющие существенно разный состав вещества. В процессе их столкновений и дроблений в поверхностных слоях многих астероидов накапливались материалы, возникшие в разных физико-химических условиях. Родительское тело метеорита Кайдун, например, могло двигаться по сильно вытянутой орбите, сталкиваясь на своем пути с телами разного состава и как бы "собирая" образцы их вещества. Не исключено, что этим родительским телом был не астероид с аномальной орбитой, а ядро кометы, исчерпавшее запас летучих соединений.

Расчет показывает, что при образовании крупного кратера на астероиде размером около 200 км примерно 85% выброшенного взрывом вещества не в состоянии преодолеть притяжение астероида (хотя скорость убегания с его поверхности составляет всего 50 м/с). Рождение ударного кратера на астероиде сопровождается образованием кратковременной "атмосферы" из камней и пыли, которая через некоторое время оседает и покрывает всю его поверхность. Толщина этого слоя зависит от силы удара и, соответственно, объема выброшенного вещества. Трещины, возникающие при все новых падениях тел на астероид, могут его постепенно фрагментировать (если он достаточно крупный) и последующие падения тел уже будут происходить в раздробленный материал. Чем сильнее астероид раздроблен и разрыхлен, тем быстрее в нем затухают колебания. При этом энергия падающего тела поглощается в меньшем объеме, сопровождаясь более мощными эффектами. Скорее всего при таком ударном "уплотнении" разнородного вещества на поверхностях астероидов в течение десятков и сотен миллионов лет формировались некоторые образцы, упавшие в виде метеоритов на Землю.

Обломки других планет?

То, о чем рассказывается в этом параграфе, казалось бы, противоречит только что сказанному о "мягкости" метеоритных ударов. Выясняется, космическая бомбардировка может не только "нежно перемешивать" грунт планет и астероидов, но и выбрасывать его в космос, перенося с одной планеты на другую. В этих вопросах ещё мало ясности, но результаты неожиданных находок заставляют относиться к ним очень серьезно.

Чтобы преодолеть тяготение Земли (даже без учета сопротивления атмосферы), необходима скорость более 11,2 км/с, для Марса это 5 км/с, а для Луны 2,4 км/с. Только при такой или большей стартовой скорости осколки планет могут попадать в космическое пространство и, блуждая там, захватываться другими планетами. Еще недавно такой процесс казался невозможным. Но, похоже, астрономы недооценили фантазию природы. Сейчас многие специалисты уверены, что на Земле найдены осколки Луны и Марса. Возможно, удары крупных метеоритов действительно могут "запускать" частицы планет в космос.

Лунные и марсианские метеориты

При сравнении доставленных на Землю образцов Луны с группой похожих на них метеоритов оказалось, что это практически одно и то же вещество. Сегодня уже нет сомнений, что задолго до космических полетов в метеоритных коллекциях "пылились" образцы лунного грунта. Правда, чтобы доказать это, нужно было слетать на Луну.

Кроме того, среди метеоритов была выделена группа, которая резко отличается по характеристикам от других, но ее члены схожи между собой. Эту группу назвали SNC, по первым буквам имен их типичных представителей - метеоритов Shergotty, Nakhla и Chassigny. Сейчас известно 12 таких метеоритов и считается, что они попали на Землю с Марса. На это указывает химический и, что очень важно, изотопный состав микроскопических пузырьков газа в одном из метеоритов этой группы, EETA 79001, совпадающий с составом атмосферы Марса, измеренным зондами "Викинг" в 1976 г. (см. подробнее в гл. "Марс".)

Окаменелости древней марсианской жизни?

Один из "марсианских" метеоритов, ALH 84001 массой 1,9 кг, найденный в Антарктиде в районе Алан Хиллс и отнесенный к группе SNC, вызвал настоящую сенсацию (рис. 4). Изучение вещества ALH 84001 открыло его интереснейшую историю. Вещество этого метеорита возникло из жидкой магмы 4,5 млрд. лет назад, когда Марс еще только формировался. Затем, 3,9 млрд. лет назад, вещество подверглось сильному удару, оставившему многочисленные трещины. Еще более мощный удар 16 млн. лет назад выбросил его с поверхности Марса в космос, где оно и находилось до встречи с Землей. И, наконец, 13 тыс. лет назад метеорит упал на льды Антарктиды, где пролежал до наших дней.

Рис. 4. Метеорит ALH 84001 марсианского происхождения.

Рис. 4. Метеорит ALH 84001 марсианского происхождения, включающий, как полагают некоторые ученые, окаменевшие продукты жизнедеятельности марсианских бактерий.

Но самое интересное не в этом: после 1,5-летних исследований группа американских ученых в августе 1996 г. сообщила, что в этом метеорите, возможно, присутствуют древние окаменелости неземного биологического происхождения. Вблизи поверхности метеорита было обнаружено множество овальных образований, похожих на окаменевшие колонии древнейших земных бактерий. Но их размеры (10-100 нм) в 100-1000 раз меньше, чем у типичных земных бактерий.

В течение нескольких лет этот метеорит скрупулёзно изучали специалисты разных наук. Появилось множество аргументов как за, так и против "биологической" гипотезы (см. подробнее в гл. "Марс"). Эти исследования заставили ученых по-новому взглянуть на идею панспермии (распространения во Вселенной микроскопических зародышей жизни), которая многие годы подвергалась критике. Может быть метеориты и есть те самые переносчики жизни, которые доставили ее откуда-то на Землю?

О нерешенных проблемах

До сих пор продолжаются дискуссии о соответствии метеоритов разных классов астероидам разного типа. В частности о том, почему оптические характеристики наиболее многочисленных астероидов S-типа не совпадают с теми же характеристиками наиболее часто падающих на Землю хондритов.

Но самое главное, до сих пор уверенно не решена небесно-механическая проблема транспортировки вещества из пояса астероидов к орбите Земли. Считается, что наиболее вероятными источниками метеоритов служат астероиды, сближающиеся с Землей - атонцы, аполлонцы и амурцы (см. гл. "Астероиды"). Однако все они мелкие: крупнейшие из них 1036 Ганимед и 433 Эрос имеют средние диаметры 38,5 и 22 км. Вообще, популяция сближающихся с Землей астероидов еще изучена недостаточно, чтобы считать именно их основным источником метеоритного вещества.

Прямое изучение планет и астероидов космическими зондами, начавшееся в наши дни, позволит связать их свойства с детально изученными в лаборатории свойствами метеоритов. Это сделает метеориты ещё более ценным свидетелем истории нашей планетной системы, а быть может, и других миров.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

Рожанский И.Д. Анаксагор. М: Наука, 1972

Гетман В.С. Внуки Солнца. М: Наука, 1989.

Флейшер М. Словарь минеральных видов. М: "Мир", 1990, 204 с.

Симоненко А.Н. Метеориты - осколки астероидов. М: Наука, 1979.