Метеориты: загадочные космические гости

Классификация метеоритов

Подробная классификация метеоритов

В настоящее время существует несколько классификаций метеоритов. Самая распространенная базируется на составе космического тела. Выделяют следующие группы:

— каменные (минеральные);

— железные (металлические, раньше их также называли сидериты);

— железо-каменные (смешанный состав).

В основе второго типа классификации лежит метод обнаружения метеоритов. Если космическое тело находят, ориентируясь на след в атмосфере, то метеорит относят к категории «падения». В случае, когда определить, что обнаруженный объект является метеоритом возможно лишь после отдельного исследования, его причисляют к «находкам».

Общая информация

Долгое время наука не признавала никаких небесных камней. В конце XVIII века Парижская академия приняла постановления, которое считало теорию о метеоритах лженаучной.

В 1875 году в Африке в районе озера Чад упал метеорит. Его диаметр был десять метров, но информация о необычном объекте пришла в Великобританию с опозданием. Поэтому экспедиция была отправлена только спустя 15 лет. Ученые добрались до находки, но было уже поздно: тело уничтожили слоны, так как им нравилось точить бивни о камень. Воронка была размыта дождями.

Метеориты изучали российские академики:

• В. И. Вернадский;
• А. Е. Ферсман;
• П. Л. Драверт и многие другие.

Существование небесных камней признали только в середине XIX века. В России создан специальный комитет при Академии наук, который занимается сбором и изучением метеоритов. В 2016 году был создан специальный аппарат, который позволил изучать внутреннюю структуру тела.

В литературе можно найти одно популярное определение метеорита — это твердое тело космического происхождения, которое упало на поверхность крупного небесного объекта. Его размер может быть от нескольких сантиметров до десятков метров. Крупные экземпляры не долетают до поверхности, сгорают в атмосфере и рассыпаются на разные осколки.

Твердое тело врывается в земную атмосферу со скоростью от 11 до 73 км/сек. Из-за трения начинается горение, поэтому поверхность достигает объект, который потерял в массе. Удар происходит на большой скорости и это позволяет выделяться энергий. Часть метеорита и окружающих его горных пород испаряются.

Процесс сопровождается сильным взрывом и образованием кратеров, размеры которых превышают параметры тела. Породы меняют структуру и состав. В случае небольшой скорости падения значительного выделения энергии не будет, поэтому размер кратера будет сопоставим небесному камню. Сам объект после такого может уцелеть и представлять интерес для ученых.

https://youtube.com/watch?v=as9NZGjv27U

Опасность метеоритов

Любого человека пугает только мысль о том, что огромный небесный объект, который несется с бешеной скоростью, может упасть на поверхность нашей Земли.

Поэтому существует так много гипотез и версий об опасности небесных каменных глыб для людей.

На практике никто из людей серьезно не пострадал за всю историю их падения. Конечно не нужно упускать из виду наблюдения за ними, но и испытывать панический ужас тоже не стоит.

Некоторые считают, что твердые небесные объекты могут нести с собой радиацию, но это всего лишь домыслы. Никаких радиоактивных элементов в их составе ни разу не было обнаружено. Поэтому никакой угрозы почву и человечеству метеоритные тела не могут нанести.

Фобос — Йемен — Москва

На глазах изумленного военного советника из СССР прямо на территорию военной базы в пустыне Южного Йемена приземлился метеорит с Фобоса, спутника Марса. Произошло это 3 декабря 1980 года, а пять месяцев спустя небесный путешественник оказался в Академии наук в Москве. Он получил официальное название Кайдун по имени ближайшего к месту падения населенного пункта. Среди 25 тысяч известных метеоритов Кайдун занимает особое место благодаря своему уникальному составу. Этот небольшой, размером с кулак, черный камень массой 840 граммов — единственный в мире метеорит, состоящий из смеси обломков горных пород, совершенно разных по минералогическому и химическому составу. В нем есть даже фрагменты вулканических лав. Исследования в Институте геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского в Москве, а также в лабораториях США и Японии, позволили реконструировать историю этого необычного метеорита.

Астероид Фобос диаметром 25 километров, сходный по составу с каменными метеоритами, образовался около 4,5 миллиарда лет назад и стал постепенно перемещаться из внешней части пояса астероидов в сторону Солнца. Достигнув окрестностей Марса, он перешел на орбиту спутника этой планеты. Торможение гравитационным полем Марса привело к выделению энергии внутри Фобоса и его интенсивному разогреву. Лед в недрах астероида расплавился, вода сильно нагрелась, вступила в реакцию с горными породами, что привело к их частичному преобразованию. До Фобоса долетали и смешивались с его грунтом обломки вулканических лав, выброшенные с Марса при падении на планету крупных метеоритов. Падали метеориты и на Фобос, а один из ударов оказался столь значительным, что вещество будущего метеорита Кайдун было погребено в недрах астероида, где постепенно сцементировалось в единый массив. Примерно миллион лет назад еще более мощный взрыв метеорита выбросил грунт из недр Фобоса с такой силой, что обломки улетели за пределы зоны тяготения Марса. После этого Кайдун двигался по орбите, между Марсом и Солнцем, пока, в конце концов, не столкнулся с нашей планетой.

В Кайдуне выявлено около 60 разновидностей минералов, в том числе таких, которые ранее не встречались ни в метеоритах, ни на Земле. В 1999 году Международная минералогическая ассоциация зарегистрировала минерал флоренскиит (FeTiP) , а в 2006 году — минерал андрейивановит (FeCrP) . Названия даны в честь старейшины отечественной планетологии Кирилла Павловича Флоренского (1915—1982) и его ученика Андрея Валерьевича Иванова, который более двадцати лет посвятил изучению Кайдуна. Характеристики вещества этого метеорита пригодились при планировании полета автоматической станции «Фобос-Грунт», которая должна впервые доставить на Землю образцы вещества со спутника Марса. По плану станция стартует в 2009 году, а три года спустя капсула с образцами грунта Фобоса вернется на Землю. Вот тогда можно будет сравнить их с Кайдуном и окончательно сказать, действительно ли этот необычный метеорит доставил на нашу планету вещество с Фобоса, на много лет опередив космическую технику.

Несмотря на все успехи космонавтики, метеориты остаются самым доступным источником внеземного вещества на Земле. Все остальные образцы — будь то лунный грунт или кометная пыль — попадали в лаборатории после многолетних трудов инженеров и многомиллионных трат. Метеориты же регулярно прилетают сами, причем из таких мест, куда космические корабли доберутся еще нескоро. Их исследование помогает разобраться в сложных процессах образования и последующей эволюции минерального вещества в Солнечной системе. Внутри некоторых внеземных камней уже обнаружен межзвездный материал, возраст которого больше возраста Солнечной системы. Молчаливые небесные камни служат бесценными источниками информации о мире, окружающем нас за пределами родной планеты.

Основные классификации

В основе группировок лежат разные признаки. По доминирующему составу выделяют три группы — минеральные (каменные), металлические (железные, или сидериты), смешанные (железокаменные). Такое разделение применялось еще в XIX веке, но оно не имеет особого смысла.

Более ценное разделение по химическому составу. По этому критерию можно выделить множество видов метеоритов:

• хондриты;
• ахондриты;
• железокаменные;
• железные.

Второй признак — это то, как выглядит настоящий метеорит. На его поверхности можно обнаружить характерные ямки. Иногда под воздействием воздуха форма обтачивается и выглядит тело как снаряд.

Не каждый сможет назвать отличия метеорита от окаменелости. Бывает достаточно визуального осмотра — небесное тело черного цвета, выглядит опаленным, словно покрытым плотной пленкой или коркой. Но в большинстве случаев нужны специальные исследования.

Болиды: типы, состав и происхождение

Раньше метеоритом называли твёрдое падающее тело (обычно из пояса астероидов), которое, как правило, достигало Земли. Не исключено, что в атмосферу Земли вторгались и снежно-ледяные кометы (таковой считают Тунгусский метеорит), которые, как правило, сгорали или взрывались еще не долетев до поверхности. Но, поскольку, теоретически, ледяная комета может преодолеть атмосферу, а метеорит может и сгореть, то по полёту не всегда можно выносить верное суждение о природе падающего космического тела. Тем более, что есть вероятность существования каменных комет и ледяных астероидов. Поэтому, если природа такого пришельца не ясна, лучше называть его просто болидом (за исключением укоренившихся названий). Болидами на сайте будем называть и всю группу падающих на Землю тел, если речь идет об их общих особенностях. Кроме того, в источниках бессистемно называют причину какой-либо астроблемы то астероидом, то метеоритом (иногда кометой). Поэтому стоит принять более точное определение для этих терминов. Будем стараться называть астероидом космический объект от 500 м до нескольких (или даже десятков) километров, а падающее тело до 500 м пусть называется метеоритом.

Типы и состав метеоритов

Метеориты распадаются на несколько типов:

1. 92% — каменные. Их состав — силикаты железа и магния с примесями металлических
   железа и никеля.
2. 2% составляют железо-каменные метеориты
3. и 6% — почти чисто железо-никелевые.

В свою очередь каменные метеориты также делятся на ряд типов, в том числе:

1. Хондриты (85%) включают округлые силикатные частицы, размерами до нескольких миллиметров.
2. Редкий тип каменных метеоритов — урейлиты. У них уникальный минералогический состав, отличающийся от других каменных метеоритов,
   и они часто содержат большое количество графита и наноалмазов, которые образовались под длительным давлением внутри протопланеты.

Сетевые обзоры и новости по типам метеоритов:

Органика и следы возможной жизни в метеоритах

При исследовании каменных метеоритов обнаруживаются так называемые «организованные элементы» —
микроскопические (5-50 мкм) «одноклеточные» образования, часто имеющие явно выраженные двойные стенки, поры, шипы и т. д.

Пока не доказано, что эти окаменелости являются останками внеземной жизни.
Но, тем не менее, эти образования имеют такую высокую степень организации, которую принято связывать с жизнью,
хотя, такие формы и не обнаружены на Земле.
Особенностью «организованных элементов» является также их многочисленность: на 1 грамм вещества углистого метеорита
приходится примерно 1800 «организованных элементов».

Астероидный грунт преподнёс исследователям сюрпризы.

Происхождение и степень опасности метеоритов

Сравнение орбит астероидов и метеоритов показывает, что это тела, имеющие общее происхождение.
Как правило, орбиты метеоритов имеют афелий в районе пояса астероидов.
Если сюда добавить отмеченное выше сходство их оптических характеристик, то станет ясно, что природа этих двух групп тел общая.
Как известно, вблизи Земли проходили некоторые астероиды группы Аполлона,
в частности, Гермес в 1937 г. прошел всего лишь в 580 тыс. км от Земли.

В принципе падение таких тел на Землю не только возможно, но и не раз имело место в прошлом,
о чем свидетельствуют многочисленные метеоритные кратеры
на Земле до 100 км и более поперечником,

В настоящее время в Солнечной системе насчитывается до 300 тысяч обнаруженных и зарегистрированных астероидов и комет
диаметрами от 100 м до 1000 км, сближающихся с Землей и имеющих вероятность столкновения в будущем.

И в Солнечной системе на сегодня эксперты насчитывают
свыше 1100 опасных объектов, способных взять курс в сторону Земли.
Кроме того, есть еще и вероятность входа в Солнечную систему объектов из открытого космоса.

А если под опасными объектами считать метеориты размеров около 100 метров в диаметре,
то таких объектов, летящих в нашу сторону, уже целых 103.

Кольцевые структуры как импактные кратеры. Нигматзянов Р.С.

Как возникают кратеры

Прежде чем мы выясним, где находится самый большой кратер на Земле, нам надо разобраться в механизме их возникновения. Ведь с момента падения больших метеоритов прошли сотни лет, и многие кратеры открывают только сейчас по круглым очертаниям ландшафта со спутников или анализируя состав минералов на месте падения.

Главный момент — кратеры в сотни раз больше метеоритов, оставивших их. Все дело в том, что падение космического тела на громадной скорости высвобождает колоссальную энергию — самые массивные, плотные и быстрые метеориты, падавшие на Землю, в сотни раз мощнее самой сильной ядерной бомбы.

Механизм образования кратера

Ударная волна создает давление в миллионы атмосфер, а температура в эпицентре контакта выше чем на поверхности Солнца — 15.000° С!

От такого накала породы моментально испаряются и превращаются в плазму, которая взрывается и разносит остатки метеорита и разрушенных пород на сотни километров.

В горячей кузнице кратера расплавленные скалы ведут себя как жидкости — в центре удара образуется небольшая горка (вроде той, которая поднимается на воде во время падения капли), и даже если метеорит ударил под острым углом, очертание кратера будет неизменно круглым. А давление порождает особые породы — импактиты (от англ. “impact” — отпечаток, удар). Они очень плотные, содержат в себе метеоритное железо, иридий и золото, и часто принимают кристаллические и стеклянные формы. 

По этим следам ученые и ищут кратеры. И когда некоторые видны и не специалисту, то другие становятся сенсациями — люди веками живут в чашах кратеров и не догадываются об этом!

Падение метеорных тел на Землю

След от падения метеорита

Около 92,8% от всех метеоритов, упавших на Землю, приходится на категорию каменных, 5,7% — железных, 1,5% — железо-каменных. В среднем за год падает более 1 тыс. метеоритов, но с их обнаружением нередко возникают сложности, ввиду точки приземления в труднодоступных районах или в океане. В момент падения метеора в небе наблюдается болид – огненный шар с обилием искр и длинным хвостом, – который оставляет за собой характерный пылевой след, напоминающий полосу дыма. Свечение метеора объясняется преобразованием кинетической энергии движущегося с большой скоростью тела в свет и тепло, вследствие сопротивления атмосферы Земли. Болид возникает на высоте примерно 130-80 км. Когда метеор снижается до 20-10 км, наблюдается так называемая «область задержки»: падение затормаживается, свечение пропадает, а само метеорное тело охлаждается. Как следствие, на грунт падают горячие или даже теплые объекты, а не раскаленные.