Meteorīts ir dabiskas kosmiskas izcelsmes ciets ķermenis, kas nokritis uz planētas virsmas un kura izmērs ir 2 mm vai vairāk. Ķermeņus, kas sasnieguši planētas virsmu un kuru izmēri ir no 10 mikroniem līdz 2 mm, parasti sauc par mikrometeorītiem; mazākas daļiņas ir kosmiski putekļi. Meteorītiem raksturīgs atšķirīgs sastāvs un struktūra. Šīs pazīmes atspoguļo to izcelsmes apstākļus un ļauj zinātniekiem pārliecinošāk spriest par Saules sistēmas ķermeņu evolūciju.
Meteorītu veidi pēc ķīmiskā sastāva un struktūras
Meteorītu vielu galvenokārt veido minerālu un metālu komponenti dažādās proporcijās. Minerālā daļa ir dzelzs-magnija silikāti, metāla daļu attēlo niķeļa dzelzs. Daži meteorīti satur piemaisījumus, kas nosaka dažas svarīgas pazīmes un sniedz informāciju par meteorīta izcelsmi.
Kā meteorīti tiek sadalīti pēc ķīmiskā sastāva? Tradicionāli ir trīs lielas grupas:
- Akmens meteorīti ir silikāta ķermeņi. Starp tiem ir hondrīti un ahondrīti, kuriem ir būtiskas struktūras atšķirības. Tātad hondrītus raksturo ieslēgumu – hondrulu – klātbūtne minerālmatricā.
- Dzelzs meteorīti,kas galvenokārt sastāv no niķeļa dzelzs.
- Dzelzsakmens - starpstruktūras ķermeņi.
Papildus klasifikācijai, kurā ņemts vērā meteorītu ķīmiskais sastāvs, pastāv arī princips "debesu akmeņus" iedalīt divās plašās grupās pēc struktūras pazīmēm:
- diferencēti, kas ietver tikai hondrītus;
- nediferencēts - plaša grupa, kurā ietilpst visi citi meteorītu veidi.
Hondrīti ir protoplanetāra diska paliekas
Šā tipa meteorītu raksturīga iezīme ir hondrulas. Pārsvarā tie ir eliptiskas vai sfēriskas formas silikātu veidojumi, kuru izmērs ir aptuveni 1 mm. Hondrītu elementārais sastāvs ir gandrīz identisks Saules sastāvam (ja izslēdzam gaistošākos, vieglos elementus - ūdeņradi un hēliju). Pamatojoties uz šo faktu, zinātnieki nonāca pie secinājuma, ka hondriti veidojās Saules sistēmas pastāvēšanas rītausmā tieši no protoplanetāra mākoņa.
Šie meteorīti nekad nav bijuši daļa no lieliem debess ķermeņiem, kas jau ir bijuši magmatiski diferencēti. Hondrīti veidojās, kondensējoties un akretējot protoplanetāru vielu, vienlaikus piedzīvojot dažus termiskus efektus. Hondrītu viela ir diezgan blīva - no 2,0 līdz 3,7 g / cm3 - bet trausla: meteorītu var sasmalcināt ar rokām.
Sīkāk aplūkosim šāda veida meteorītu sastāvu, kas ir visizplatītākais (85,7%) no visiem.
Oglekļa hondrīti
Oglekļa saturamhondrītus (C-hondrītus) raksturo augsts dzelzs saturs silikātos. To tumšā krāsa ir saistīta ar magnetīta klātbūtni, kā arī tādiem piemaisījumiem kā grafīts, kvēpi un organiskie savienojumi. Turklāt oglekli saturošie hondriti satur ūdeni, kas saistīts ar hidrosilikātiem (hlorīts, serpentīns).
Saskaņā ar vairākām pazīmēm C-hondrīti ir sadalīti vairākās grupās, no kurām viena - CI-hondrīti - zinātniekus interesē īpaši. Šie ķermeņi ir unikāli ar to, ka tajos nav hondruļu. Tiek pieņemts, ka šīs grupas meteorītu viela vispār netika pakļauta termiskai iedarbībai, tas ir, tā praktiski nav mainījusies kopš protoplanetārā mākoņa kondensācijas laika. Šie ir vecākie ķermeņi Saules sistēmā.
Organika meteorītos
Oglekļa hondrīti satur tādus organiskus savienojumus kā aromātiskie un piesātinātie ogļūdeņraži, kā arī karbonskābes, slāpekļa bāzes (dzīvos organismos tās ir daļa no nukleīnskābēm) un porfirīnus. Neskatoties uz augsto temperatūru, ko izjūt meteorīts, kad tas šķērso zemes atmosfēru, ogļūdeņraži tiek saglabāti, veidojoties kūstošai garozai, kas kalpo kā labs siltumizolators.
Šīs vielas, visticamāk, ir abiogēnas izcelsmes un norāda uz primārās organiskās sintēzes procesiem jau protoplanetāra mākoņa apstākļos, ņemot vērā ogļskābo hondrītu vecumu. Tātad jaunajai Zemei jau tās eksistences agrīnajos posmos bija izejmateriāls dzīvības rašanās brīdim.
Parastā unenstate chondrites
Visizplatītākie ir parastie hondrīti (tātad arī to nosaukums). Šie meteorīti papildus silikātiem satur niķeļa dzelzi un termiskās metamorfisma pēdas 400–950 °C temperatūrā un trieciena spiedienu līdz 1000 atmosfērām. Šo ķermeņu hondrulas bieži ir neregulāras formas; tie satur detrital materiālu. Pie parastajiem hondrītiem pieder, piemēram, Čeļabinskas meteorīts.
Enstatīta hondrītus raksturo tas, ka tie satur dzelzi galvenokārt metāliskā veidā, un silikāta sastāvdaļa ir bagāta ar magniju (enstatīta minerālu). Šī meteorītu grupa satur mazāk gaistošu savienojumu nekā citi hondriti. Tie tika pakļauti termiskai metamorfozei 600–1000 °C temperatūrā.
Abām šīm grupām piederošie meteorīti bieži vien ir asteroīdu fragmenti, tas ir, tie bija daļa no maziem protoplanetāriem ķermeņiem, kuros nenotika pazemes diferenciācijas procesi.
Diferencēti meteorīti
Tagad pievērsīsimies apsvērumam par to, kādi meteorītu veidi šajā lielajā grupā atšķiras pēc ķīmiskā sastāva.
Pirmkārt, tie ir akmens ahondrīti, otrkārt, dzelzs-akmens un, treškārt, dzelzs meteorīti. Viņus vieno fakts, ka visi uzskaitīto grupu pārstāvji ir masīvu asteroīda vai planētas izmēra ķermeņu fragmenti, kuru iekšpuse ir piedzīvojusi matērijas diferenciāciju.
Starp diferencētiem meteorītiem ir atrodami kāasteroīdu fragmenti un ķermeņi, kas izsisti no Mēness vai Marsa virsmas.
Diferencētu meteorītu pazīmes
Ahondrīts nesatur īpašus ieslēgumus un, būdams nabadzīgs ar metālu, ir silikāta meteorīts. Pēc sastāva un struktūras ahondrīti ir tuvi sauszemes un mēness baz altiem. Lielu interesi rada HED meteorītu grupa, kas, domājams, ir cēlusies no Vestas mantijas, kas, domājams, ir saglabājusies sauszemes protoplanēta. Tie ir līdzīgi Zemes augšējās mantijas ultramafiskajiem iežiem.
Akmeņains-dzelzs meteorītus – pallazītu un mezoziderītu – raksturo silikātu ieslēgumu klātbūtne niķeļa-dzelzs matricā. Pallasīti savu nosaukumu ieguvuši par godu slavenajam Pallas dzelzs dzelzim, kas atrasts netālu no Krasnojarskas 18. gadsimtā.
Lielākajai daļai dzelzs meteorītu ir interesanta uzbūve - "vidmanštetenas figūras", ko veido niķeļa dzelzs ar dažādu niķeļa saturu. Šāda struktūra veidojās niķeļa dzelzs lēnas kristalizācijas apstākļos.
"Debesu akmeņu" būtības vēsture
Hondrīti ir vēstneši no senākā Saules sistēmas veidošanās laikmeta - pirmsplanētu matērijas uzkrāšanās un planetesimālu - nākotnes planētu embriju - dzimšanas laika. Hondrītu radioizotopu datēšana liecina, ka to vecums pārsniedz 4,5 miljardus gadu.
Attiecībā uz diferencētajiem meteorītiem tie parāda planētu ķermeņu struktūras veidošanos. Viņivielai ir izteiktas kušanas un pārkristalizācijas pazīmes. To veidošanās varēja notikt dažādās diferencētā vecāku ķermeņa daļās, kas pēc tam tika pilnībā vai daļēji iznīcinātas. Tas nosaka, kāds meteorītu ķīmiskais sastāvs, kāda struktūra katrā gadījumā veidojusies, un kalpo par pamatu to klasifikācijai.
Diferencētie debesu viesi satur arī informāciju par procesu secību, kas notika vecāku ķermeņu zarnās. Tādi, piemēram, ir dzelzs-akmens meteorīti. To sastāvs liecina par senās protoplanētas vieglo silikātu un smago metālu komponentu nepilnīgu atdalīšanu.
Dažāda veida un vecuma asteroīdu sadursmes un sadrumstalotības procesos daudzu no tiem virsmas slāņos varēja uzkrāties dažādas izcelsmes jauktie fragmenti. Pēc tam jaunas sadursmes rezultātā līdzīgs “salikts” fragments tika izsists no virsmas. Piemērs ir Kaiduna meteorīts, kas satur vairāku veidu hondrītu un metāliskā dzelzs daļiņas. Tāpēc meteorītiskās vielas vēsture bieži ir ļoti sarežģīta un mulsinoša.
Šobrīd liela uzmanība tiek pievērsta asteroīdu un planētu izpētei ar automātisko starpplanētu staciju palīdzību. Protams, tas veicinās jaunus atklājumus un dziļāku izpratni par tādu Saules sistēmas (un arī mūsu planētas) vēstures liecinieku kā meteorītu izcelsmi un evolūciju.
