Помощь по Теле2, тарифы, вопросы

Поговорим о том, чем метеор отличается от метеорита, чтобы познать загадочность и неповторимость звездного неба. Звездам люди доверяют свои самые заветные желания, но речь пойдет о других небесных телах.

Особенности метеора

Понятие «метеор» связано с явлениями, происходящими в земной атмосфере, при которых в нее со значительной скоростью вторгаются инородные тела. Частицы настолько малы, что происходит их быстрое разрушение под действием трения.

Попадают ли на метеоры? Описание этих небесных тел, предлагаемое астрономами, ограничивается указанием кратковременной светящейся полоски света на звездном небе. Ученые называют их «падающими звездами».

Характеристика метеоритов

Метеорит является остатками метеорного тела, которое попадает на поверхность нашей планеты. В зависимости от состава, существует подразделение этих небесных тел на три вида: каменные, железные, железно-каменные.

Отличия между небесными телами

Чем метеор отличается от метеорита? Данный вопрос долгое время оставался для астрономов загадкой, поводом для проведения наблюдений и исследований.

Метеоры после вторжения в земную атмосферу лишаются своей массы. До процесса сгорания масса этого небесного объекта не превышает десяти граммов. Эта величина настолько ничтожна в сравнении с размерами Земли, что от падения метеора никаких последствий не будет.

Метеориты, попадающие на нашу планету, имеют существенный вес. Челябинский метеорит, который упал на поверхность 15 февраля 2013 года, по оценкам экспертов, имел вес около десяти тонн.

Диаметр данного небесного тела составлял 17 метров, скорость движения превышала 18 км/с. Челябинский метеорит начал взрываться на высоте около двадцати километров, а общая продолжительность его полета не превысила сорока секунд. Мощность взрыва в тридцать раз превысила взрыв бомбы в Хиросиме, в результате образовались многочисленные куски и осколки, которые упали на челябинскую землю. Итак, рассуждая над тем, чем метеор отличается от метеорита, прежде всего, отметим их массу.

Самым крупным метеоритом стал объект, обнаруженный в начале двадцатого века в Намибии. Его вес составлял шестьдесят тонн.

Частота падения

Чем метеор отличается от метеорита? Продолжим разговор об отличиях между этими небесными телами. В атмосфере земли только за сутки наблюдается вспыхивание сотен миллионов метеоров. В случае ясной погоды можно за час наблюдать около 5-10 «падающих звезд», которые на самом деле являются метеорами.

Метеориты также довольно часто попадают на нашу планету, но основная их часть сгорает еще во время пути. За сутки о поверхность земли ударяется несколько сотен таких небесных тел. В связи с тем что основная их часть приземляется в пустыне, морях, океанах, их не обнаруживают исследователи. Ученым за год удается изучать лишь небольшое количество этих небесных тел (до пяти штук). Отвечая на вопрос о том, что общего у метеоров и метеоритов, можно отметить их состав.

Опасность падения

Небольшие частицы, входящие в состав метеорного тела, способны наносить серьезный вред. Они приводят в негодность поверхность космических аппаратов, могут выводить из строя работу их энергетических систем.

Сложно оценить ту реальную опасность, которую несут метеориты. На поверхности планеты после их падения остается огромное количество «рубцов» и «ран». Если такое небесное тело имеет большие размеры, после его удара о Землю возможно смещение оси, что негативно отразится на климате.

Для того чтобы в полной мере оценить всю масштабность проблемы, можно привести пример падения Тунгусского метеорита. Он упал в тайгу, причинив серьезный ущерб территории в несколько тысяч квадратных километров. Если бы данная территория была заселена людьми, можно было бы вести речь о настоящей катастрофе.

Метеор является световым явлением, которое часто наблюдается на звездном небе. В переводе с греческого языка это слово означает «небесный». Метеорит представляет собой твердое тело, имеющее космическое происхождение. В переводе на русский язык данный термин звучит как «камень с неба».

Научные исследования

Для того чтобы понять, чем кометы отличаются от метеоритов и метеоров, проанализируем результаты научных исследований. Астрономам удалось выяснить, что после попадания метеора в земные слои атмосферы происходит их вспыхивание. В процессе сгорания остается светящийся след, состоящий из Частички метеора угасают примерно на высоте семидесяти километров от Комета оставляет на звездном небе «хвост». Ее основой является ядро, включающее в себя пыль и лед. Кроме того, в комете могут располагаться следующие вещества: углекислый газ, аммиак, органические примеси. Пылевой хвост, который она оставляет при своем движении, состоит из частиц газообразных веществ.

Попадая в верхние слои атмосферы Земли, осколки разрушенных космических тел или частицы пыли нагреваются от трения и вспыхивают. Самые маленькие из них тут же сгорают, а большие, продолжая падать, оставляют за собой светящийся след ионизированного газа. Они гаснут, достигая расстояния, примерно равного семидесяти километрам от поверхности земли.

Продолжительность вспышки определяется массой этого небесного тела. В случае сгорания крупных метеоров можно любоваться яркими вспышками несколько минут. Именно этот процесс астрономы называют звездным дождем. В случае метеорного ливня за один час можно увидеть около ста сгорающих метеоров. Если у небесного тела крупные размеры, в процессе продвижения сквозь плотную земную атмосферу, он не сгорает и попадает на поверхность планеты. До Земли доходит не больше десяти процентов от первоначального веса метеорита.

В составе железных метеоритов содержится значительное количество никеля и железа. Основой каменных небесных тел являются силикаты: оливин и пироксен. Железно-каменные тела имеют почти равное количество силикатов и никелистого железа.

Заключение

Люди во все времена своего существования пытались изучать небесные тела. По звездам составляли календари, определяли погодные условия, пытались предсказывать судьбы, испытывали страх перед звездным небом.

После появления различных видов телескопов астрономам удалось разгадать многие тайны и загадки звездного неба. Были подробно изучены кометы, метеоры, метеориты, определены основные отличительные и сходные черты между этими небесными телами. Например, самым крупным метеоритом, попавшим на поверхность земли, был железный Гоба. Его ученые обнаружили в Юной Америке, вес его составил порядка шестидесяти тонн. Самой известной в Солнечной системе считают комету Галлея. Именно она связана с открытием закона всемирного тяготения.

Метеориты – космические тела, падающие на Землю со 2-й косм. скоростью, следовательно испытывают нагревание плавление, взрывПоверхность планет имеет характерный облик соударений

Типы метеоритов: 1) Каменные - гл. компоненты-силикаты MgFe, примеси металлов. 2) Железные- сплав Fe+ Ni. 3) Железокаменные – промежуточные. Минералы метеоритов (главные компоненты): 1) Силикаты (оливин, пироксен). 2) Плагиоклаз –редкий. 3) Слоистые силикаты (с водой – серпентин, хлорит) – крайне редкие. 4) Металлическое железо (теннесит и камасит) различаются по содержанию Ni. 5) сульфидFeS- троилит (малораспространенные): (в среднем метеориты – у/о вещество). Апатит, магнетит алмаз, лонсдейлит важны для понимания генезиса- MgS (MgS-FeS) CaS (ольтгамит) указывают на дефицит кислорода при образовании. Карбиды – FeC,MgC. Нитриды TiN. Проблема химии сложна – нарушены пропорции:Каменные – кг, (разрушаются в атмосфере), железные - десятки тыс. т. метеориты-находки метеориты-падения. -Статистика находок – преобладают железные. -Статистика падений – каменные

7. Хондриты. Формирование планет Солнечной системы

Каменные. Главный тип М.- каменные, среди них 90% составляют хондриты. Хондры –плотность 3, образование не в планетных гравитационных полях. Шарики свидетельствуют об образовании в жидком состоянии, структура раскристаллизации – закалочная. Состав- Оливин (скелетные кристаллы), пироксен (закалочные). Хондры – результат быстрого остывания силикатного вещества в неизвестных процессах (многократное испарение и конденсация). Вещество не прошло планетной стадии развития. Типы хондритов:Энстатитовые хондритовые MgSiO3 + Fe сам. (мет. фаза) – восст обстановка. Углистые хондриты- нет самородного Fe, есть магнетит. C углерода – до 2-3%, С H2O –первые %(Sp,хл).

Метеориты-находки метеориты-падения. -Первичное вещество? – обогащены летучими компонентами. Ахондриты (лишены хондритовой структуры). -В результате мех деформаций (соударений), появляются алмазы. -Брекчированные (обломки хондр). -Базальтоидные (пироксен плагиоклаз оливин) иного происхождения, (количество ихмало).

Железные метеориты:Теннесит+камасит. Структура пластинчатая, решетчатая - балки камасита. Виндманштеттеновая температура закалки структуры 600 грС. Важно –такие структуры не удалось повторить в лабораторных условиях(конденсация Fe), такая же структура железа в интерстициях в хондритах

Желваки троилита. - редкая примесь силикатов. -Железо-каменные метеориты: -Палласиты – равномерная смесьбез дифференциации на легкую и тяжелую фазы. -Роль их нижтожно мала. -История метеоритов запечатлена в изотопном составе. -Оказалось что вещество древнее- 4,55*10*9 лет. -Это возраст Земли, Луны и метеоритного вещества. -«космический возраст» метеоритов 100-200 млн. лет определено по короткоживущим изотопам, образующимся на поверхности М. под влиянием космического облучения,. -Т.е метеориты – молодые образования, возникли в результате дробления косм. тел

Распространенность элементов в метеоритах:Основное положение, разработанное еще Гольдшмитом по хондритам. Тождество распространенности элементов в хондритах и в Солнечной системе. Распространенность элементов в метеоритах:Обоснованно считается, что хондриты являются недифференцированным первичным веществом. Но есть и отличия от Солнечной системы:1.В метеоритах очень мало распространены Н и инертные газы. 2. Обеднены Pb, Ge, Cd, Bi, Hg, но не так сильно как инертными газами. Т.е Хондриты являются лишь твердой фракцией первичного вещества (без летучего вещества). С этой фракцией связывают состав планет земной группы. Главный процесс образования планет- конденсация газово-пылевого облака.

8. Закономерности строения планет земной группы

Планеты отличаются по размеру, плотности, массе, расстоянию от Солнца и другим параметрам. Они делятся на две группы: внутренние (Меркурий, Венера, Земля, Марс) и внешние (Юпитер, Сатурн,Уран, Нептун). Их разделяет кольцо астероидов между Марсом и Юпитером. По мере удаления от Солнца планеты, вплоть до Земли, увеличиваются и становятся более плотными (3,3–3,5 г/см3), а внешние планеты уменьшаются, начиная с Юпитера, и менее плотные (0,71–2,00 г/см3). Во внутренних планетах выделяются силикатная и металлическая фаза, последняя выражена у Меркурия (62 %). Чем ближе к Солнцу планета, тем больше она содержит металлического железа. Внешние планеты сложены газовыми компонентами (Н, Не, СН4, NH3 и др.). Планеты имеют по одному и более спутнику, за исключением Меркурия и Венеры.

9. Поверхностные оболочки планет

Планетные оболочки. Строение П. по вертикали - слоистое, выделяют неск. сферических оболочек, различающихся по хим. составу, фазовому состоянию, плотности и др. физ.-хим. характеристикам. Все П. земной группы имеют твёрдые оболочки, в к-рых сосредоточена почти вся их масса. Три из них - Венера, Земля и Марс - обладают газовыми атмосферами, Меркурий практически лишён атмосферы. Только Земля имеет жидкую оболочку (прерывистую) из воды - гидросферу, а также биосферу - оболочку, состав, структура и энергетика к-рой в существенных чертах обусловлены прошлой и совр. деятельностью живых организмов. Аналогом гидросферы на Марсе явл. криосфера - лёд Н 2 О в полярных шапках и в грунте (вечная мерзлота). Одна из загадок Солнечной системы - дефицит воды на Венере. Жидкой воды там нет из-за высокой темп-ры, а количество водяного пара в атмосфере эквивалентно слою жидкости толщиной ≈ 1 см.Твёрдые оболочки П. находятся в состоянии гидростатич. равновесия, поскольку предел текучести горных пород соответствует весу столба пород высотой ≈10 км (для Земли). Поэтому форма твёрдых оболочек П., имеющих значительно большую толщину, почти сферическая. Из-за различия гравитац. сил различна макс. высота гор на П. (напр., на Земле ок. 10км, а на Марсе, где гравитац. поле слабее земного, ок. 25 км). Форма небольших спутников планет и астероидов может заметно отличаться от сферической.

10. Происхождение земных оболочек

Географическая оболочка образована двумя принципиально разными типами материи: атомарно-молекулярным «неживым» веществом и атомарно-организменным «живым» веществом. Первое может участвовать только в физико-химических процессах, в результате которых могут появляться новые вещества, но из тех же химических элементов. Второе обладает способностью воспроизводить себе подобных, но различного состава и облика. Взаимодействия первых требуют внешних энергетических затрат, тогда как вторые обладают собственной энергетикой и могут ее отдать при различных взаимодействиях. Оба типа вещества возникли одновременно и функционируют с момента начала формирования земных сфер. Между частями географической оболочки наблюдается постоянный обмен веществом и энергией, проявляющийся в форме атмосферной и океанической циркуляции, движения поверхностных и подземных вод, ледников, перемещения организмов и живого вещества и др. Благодаря движению вещества и энергии все части географической оболочки оказываются взаимосвязанными и образуют целостную систему

11. Строение и состав земных оболочек

Литосфера, атмосфера и гидросфера образуют практически непрерывные оболочки. Биосфера как совокупность живых организмов в определенной среде обитания не занимает самостоятельного пространства, а осваивает вышеназванные сферы полностью (гидросферу) или частично (атмосферу и литосферу).

Для географической оболочки характерно выделение зонально-провинциальных обособлений, которые называют ландшафтами, или геосистемами. Эти комплексы возникают при определенном взаимодействии и интеграции геокомпонентов. Простейшие геосистемы формируются при взаимодействии вещества косного уровня организации.

Химические элементы в географической оболочке находятся в свободном состоянии (в воздухе), в виде ионов (в воде) и сложных соединений (живые организмы, минералы и др.).

12. Строение и состав мантии

Ма́нтия - часть Земли (геосфера), расположенная непосредственно под корой и выше ядра. В мантии находится большая часть вещества Земли. Мантия есть и на других планетах. Земная мантия находится в диапазоне от 30 до 2900 км от земной поверхности.

Границей между корой и мантией служит граница Мохоровичича или, сокращённо, Мохо. На ней происходит резкое увеличение сейсмических скоростей - от 7 до 8-8,2 км/с. Находится эта граница на глубине от 7 (под океанами) до 70 километров (под складчатыми поясами). Мантия Земли подразделяется на верхнюю мантию и нижнюю мантию. Границей между этими геосферами служит слой Голицына, располагающийся на глубине около 670 км.

Отличие состава земной коры и мантии - следствие их происхождения: исходно однородная Земля в результате частичного плавления разделилась на легкоплавкую и лёгкую часть - кору и плотную и тугоплавкую мантию.

Мантия сложена главным образом ультраосновными породами: перовскитами, перидотитами, (лерцолитами, гарцбургитами, верлитами, пироксенитами), дунитами и в меньшей степени основными породами - эклогитами.

Также среди мантийных пород установлены редкие разновидности пород, не встречающиеся в земной коре. Это различные флогопитовые перидотиты, гроспидиты, карбонатиты.

Строение мантии

Процессы, идущие в мантии, оказывают самое непосредственное влияние на земную кору и поверхность земли, являются причиной движения континентов, вулканизма,землетрясений, горообразования и формирования рудных месторождений. Всё больше свидетельств того, что на саму мантию активно влияет металлическое ядро Земли.

13. Строение и состав земной коры

Строение земного шара. Главным объектом геологических, в том числе и минералогических, исследований является земная кора *, под которой подразумевается самая верхняя оболочка земного шара, доступная непосредственному наблюдению. Сюда относятся: нижняя часть атмосферы, гидросфера и верхняя часть литосферы, т. е. твердой части Земли.

Наибольшим признанием в настоящее время пользуется гипотеза В. М. Гольдшмидта о строении земного шара. Последний, по его представлениям, состоит из трех главных концентрически расположенных зон (геосфер):

наружной - литосферы;

промежуточной - халькосферы, богатой окислами и сернистыми соединениями металлов, преимущественно железа,

центральной - сидеросферы, представленной железо-никелевым ядром.

Литосфера в свою очередь подразделяется на две части:

верхнюю оболочку - до глубины 120 км,сложенную в основном обычными силикатовыми породами,

нижнюю - эклогитовую оболочку (120-1200 км), представленную силикатовыми породами, обогащенными магнием.

Состав земной коры.

Наиболее распространенными элементами являются: О, Si, Al, Fe, Ca, Na, К, Mg, Н, Ti, С и Cl. На долю остальных 80 элементов приходится всего лишь 0,71% (по весу)

Метеорит - это кусок вещества, космического происхождения, которое упало на поверхность любого крупного небесного объекта. Дословно, метеорит переводится как «камень с неба». Подавляющее большинство метеоритов, которые были найдены на земле, имеют вес от нескольких граммов, до нескольких килограммов. Гоба – крупнейший из найденных метеоритов весил примерно 60 тонн. Ученые полагают, что на Землю каждый день падает до 5 тонн метеоритов. А ведь еще совсем недавно, их существование не признавалось известными академиками и специалистами по космическим исследованиям. Все сведения и гипотезы об их внеземном происхождении признавались лженаучными и пресекались на корню.

Метеориты считаются старейшим из известных минералов, возраст которых может достигать до 4,5 млрд. лет. Поэтому ученые полагают, что в них должны сохраниться остатки процессов, сопровождавших формирование планет. Метеориты, оставались единственными уникальными образцами внеземного происхождения, пока на Землю не были привезены образцы лунного грунта. Химики, геологи и физики досконально собирают информацию и изучают метеориты уже более двухсот лет. Эти знания, дали толчок развитию новой науки о метеоритах. О падении небесных тел на Землю, люди знали еще со времен глубокой древности, а некоторые народы, даже почитали и поклонялись им. Только ученые относились к ним весьма скептически. Но факты и здравый смысл, взяли верх, со временем отрицать их космическое происхождение стало бессмысленно.

Классификация метеоритов

Существует несколько видов и названий метеоритов: сидеролиты, уранолиты, аэролиты, метеорные камни и другие. Любое космическое тело до попадания в атмосферу называется метеорным телом. Его классифицируют по различным астрономическим признакам. Это может быть метеорит, астероид, космическая пыль, осколки и т.д. Пролетая сквозь земную атмосферу и оставляя яркий светящийся след, объект может назваться болидом или метеором. А твердое тело, упавшее на поверхность Земли и оставившее характерное углубление – кратер, считается метеоритом. Им принято давать «имена» по названиям мест, где их нашли.

Каменные метеориты делят на два подкласса: хондриты и ахондриты. Хондриты названы так, потому, что почти все они содержат хондры — сфероидальные образования преимущественно силикатного состава. Хондры – это самые примитивные виды метеоритов. Они находятся в мелкокристаллической матрице, а большая часть хондр имеет размер менее 1 мм в диаметре. Возраст хондритов может достигать 4,5 миллиарда лет.

Менее 10% от общего числа каменных метеоритов, образуют подкласс ахондритов. Ахондриты очень похожи на земные магматические породы. Они лишены хондр и состоят из вещества, которое образовалось в результате процессов плавления планетных и протопланетных и планетных тел. Большинство метеоритов, падающие на Землю, прилетают из пояса астероидов, расположенного между Марсом и Юпитером, и это не удивительно. Ведь самое большое и известное скопление метеоритных тел, наблюдается именно там.

По характеру обнаружения, метеориты делят на «упавшие» и «найденные». Найденными, считают те метеориты, падение которых не наблюдалось человеком. Их принадлежность к небесным телам устанавливают с помощью изучения особенностей их состава. Подавляющее большинство метеоритов в частных коллекциях и мировых музеях являются именно находками. Очень часто, каменные метеориты остаются просто незамеченными, так как их запросто можно спутать с обычными земными породами.

Метеоритом называют упавшее на поверхность планеты твердое тело естественного космического происхождения размером от 2 мм. Тела, достигшие поверхности планеты и имеющие размеры от 10 мкм до 2 мм, принято именовать микрометеоритами; более мелкие частицы - это космическая пыль. Метеориты характеризуются разным составом и структурой. Эти особенности отражают условия их происхождения и позволяют ученым более уверенно судить об эволюции тел Солнечной системы.

Типы метеоритов по химическому составу и структуре

Метеоритное вещество в основном сложено минеральными и металлическими компонентами в различных пропорциях. Минеральная часть - это железо-магниевые силикаты, металлическая представлена никелистым железом. Часть метеоритов содержит примеси, определяющие некоторые важные особенности и несущие информацию о происхождении метеорита.

Как делятся метеориты по химическому составу? Традиционно выделяют три большие группы:

• Каменные метеориты - силикатные тела. Среди них выделяют хондриты и ахондриты, имеющие важные структурные различия. Так, хондритам свойственно наличие включений - хондр - в минеральной матрице.
• Железные метеориты, состоящие преимущественно из никелистого железа.
• Железокаменные - тела промежуточного строения.

Помимо классификации, учитывающей химический состав метеоритов, существует также принцип подразделения «небесных камней» на две обширные группы по структурным признакам:

• дифференцированные, к которым относятся только хондриты;
• недифференцированные - обширная группа, включающая все остальные типы метеоритов.

Хондриты - остатки протопланетного диска

Отличительная черта этого типа метеоритов - хондры. Они представляют собой большей частью силикатные образования эллиптической или сферической формы, размером около 1 мм. Элементный состав хондритов практически идентичен составу Солнца (если исключить наиболее летучие, легкие элементы - водород и гелий). На основании этого факта ученые пришли к выводу, что хондриты образовались на заре существования Солнечной системы непосредственно из протопланетного облака.

Эти метеориты никогда не были частью крупных небесных тел, уже прошедших магматическую дифференциацию. Сформировались хондриты путем конденсации и аккреции протопланетного вещества, при этом испытав некоторое тепловое воздействие. Вещество хондритов довольно плотное - от 2,0 до 3,7 г/см 3 , - но хрупкое: метеорит можно раскрошить рукой.

Рассмотрим подробнее, какими по составу бывают метеориты этого типа, наиболее распространенного (85,7 %) из всех.

Углистые хондриты

Для углистых характерно большое содержание железа в силикатах. Их темный цвет обусловлен присутствием магнетита, а также таких примесей, как графит, сажа и органические соединения. Кроме того, углистые хондриты содержат связанную в гидросиликатах (хлорит, серпентин) воду.

По ряду признаков С-хондриты делятся на несколько групп, одна из которых - CI-хондриты - представляет исключительный интерес для ученых. Эти тела уникальны тем, что не содержат хондр. Предполагается, что вещество метеоритов этой группы вообще не подвергалось термическому воздействию, то есть осталось практически неизменным со времени конденсации протопланетного облака. Это самые древние тела Солнечной системы.

Органика в составе метеоритов

В углистых хондритах обнаруживаются такие органические соединения, как ароматические и а также карбоновые кислоты, азотистые основания (в живых организмах они входят в состав нуклеиновых кислот) и порфирины. Несмотря на высокие температуры, которым подвергается метеорит при прохождении через земную атмосферу, углеводороды сохраняются благодаря образованию коры плавления, служащей хорошим теплоизолятором.

Эти вещества, вероятнее всего, имеют абиогенное происхождение и свидетельствуют о процессах первичного органического синтеза уже в условиях протопланетного облака, учитывая возраст углистых хондритов. Так что молодая Земля уже на самых ранних этапах своего существования располагала исходным материалом для возникновения жизни.

Обыкновенные и энстатитовые хондриты

Наиболее часто встречаются обыкновенные хондриты (отсюда и их название). Эти метеориты содержат помимо силикатов никелистое железо и несут следы теплового метаморфизма при температурах 400-950 °C и ударных давлениях до 1000 атмосфер. Хондры этих тел часто имеют неправильную форму; в них присутствует обломочный материал. К обыкновенным хондритам относится, например, Челябинский метеорит.

Энстатитовые хондриты характеризуются тем, что железо в них содержится в основном в металлической форме, а силикатный компонент богат магнием (минерал энстатит). В составе метеоритов этой группы меньше летучих соединений, чем у прочих хондритов. Они подвергались тепловому метаморфизму при температурах 600-1000 °C.

Метеориты, относящиеся к обеим этим группам, часто представляют собой обломки астероидов, то есть они побывали в составе протопланетных тел небольшого размера, в которых не проходили процессы дифференциации недр.

Дифференцированные метеориты

Обратимся теперь к рассмотрению того, какие типы метеоритов выделяются по химическому составу в данной обширной группе.

Во-первых, это каменные ахондриты, во-вторых, железокаменные и, в-третьих, железные метеориты. Объединяет их то, что все представители перечисленных групп являются фрагментами массивных тел астероидного или планетного размера, недра которых подверглись дифференциации вещества.

Среди дифференцированных метеоритов встречаются как обломки астероидов, так и тела, выбитые с поверхности Луны или Марса.

Особенности дифференцированных метеоритов

Ахондрит не содержит особых включений и, будучи беден металлом, представляет собой силикатный метеорит. По составу и структуре ахондриты близки к земным и лунным базальтам. Большой интерес представляет группа метеоритов HED, предположительно происходящие из мантии Весты, которая считается сохранившейся протопланетой земной группы. Они схожи с ультраосновными породами верхней мантии Земли.

Железокаменные метеориты - палласиты и мезосидериты - характеризуются наличием силикатных включений в матрице из никелистого железа. Палласиты получили свое название в честь найденного в XVIII веке под Красноярском знаменитого Палласова железа.

Большинство железных метеоритов отличаются интересной структурой - «видманштеттеновыми фигурами», образованными никелистым железом с разным содержанием никеля. Такая структура сформировалась в условиях медленной кристаллизации никелистого железа.

История вещества «небесных камней»

Хондриты - это посланцы из древнейшей эпохи становления Солнечной системы - времени аккумуляции допланетного вещества и зарождения планетезималей - зародышей будущих планет. Радиоизотопные датировки хондритов показывают, что возраст их превышает 4,5 млрд лет.

Что касается дифференцированных метеоритов, то они демонстрируют нам формирование структуры планетных тел. Их вещество имеет отчетливые признаки плавления и перекристаллизации. Образование их могло происходить в разных частях дифференцированного родительского тела, впоследствии подвергшегося полному или частичному разрушению. Это определяет, какой химический состав метеоритов, какая структура образовались в каждом конкретном случае, и служит основой для их классификации.

Дифференцированные небесные гости также содержат информацию о последовательности процессов, протекавших в недрах родительских тел. Таковы, например, железокаменные метеориты. Состав их свидетельствует о неполном разделении легких силикатных и тяжелых металлических компонентов древней протопланеты.

В процессах столкновения и дробления астероидов разных типов и возрастов в поверхностных слоях многих из них могло происходить накопление перемешанных фрагментов различного происхождения. Затем в результате нового соударения подобный «композитный» осколок выбивался с поверхности. Примером может служить метеорит Кайдун, содержащий частицы нескольких типов хондритов и металлическое железо. Так что история метеоритного вещества зачастую весьма сложна и запутанна.

В настоящее время большое внимание уделяется исследованию астероидов и планет с помощью автоматических межпланетных станций. Безусловно, оно будет способствовать новым открытиям и более глубокому пониманию происхождения и эволюции таких свидетелей истории Солнечной системы (и нашей планеты в том числе), как метеориты.

Для метеоритов характерно присутствие как окисленного, так и металлического железа. Первое входит в железо-магнезиальные силикаты, составляющие основу каменного вещества метеоритов, а второе представлено никелистым железом, встречающимся в виде включений. Окисленное и металлическое железо сосуществует в самых различных пропорциях: наряду с железными метеоритами, состоящими практически из чистого металла, встречаются метеориты, содержащие до 10-20% ферросиликатов; железо-каменные метеориты содержат металл и ферросиликат примерно в равных количествах. Наряду с каменными метеоритами, совсем или почти совсем не содержащими металла (ахондриты и некоторые типы хондритов), имеются хондриты, в которых только металлические включения составляют 30 % их массы. В хондритах наблюдается следующая закономерность (закон Прайора): чем меньше в них металлических включений, тем эти включения богаче никелем и тем богаче железом железо-магнезиальные силикаты. Установленные закономерности могут быть обусловлены различной термальной историей металлических зерен до агломерации хондритового вещества в метеоритное тело. Очевидно, мелкие частицы металла были преобразованы в крупные до образования единых тел хондритов.

Не вызывает сомнения, что падающие на Землю метеориты являются осколками более крупных тел. Большинство исследователей считает, что метеориты приходят из пояса астероидов, расположенного между орбитами Марса и Юпитера, что подтверждено вычислениями орбит метеоритного тела Пшибрам и Сихотэ-Алинского метеорита. Число астероидов очень велико: около 55 000 из них имеют диаметр более 1км, наибольший - Церера - в поперечнике 770 км. Общая масса астероидного кольца оценивается примерно в 1/10 массы Луны или 1/100 массы Земли. Астероиды, двигаясь по пересекающимся орбитам, дробятся; при этом их дроблению и разлету осколков, ставших впоследствии метеоритами, зачастую предшествовали столкновения, которые не сопровождались разлетом, но следы которых сохранились в структуре вещества. Последняя свидетельствует об ударном давлении более 10 10 Па, приведшем, в частности, к образованию в некоторых метеоритах алмазов. Расчеты показывают, что за время существования Земли (4,5 млрд. лет) примерно 30 % астероидов превратилось в мелкие фрагменты и пыль - примерно 10 10 т в год. Из этого количества на Землю падает ежегодно несколько тысяч тонн в виде метеоритов и космической пыли.

Химический состав метеоритов складывается из тех же элементов, что и земные горные породы, правда, соотношения их часто необычны с «земной» точки зрения. Однако в метеоритах, как и на Земле, наиболее распространенными являются первые девять элементов, которые, соединяясь между собой в различных соотношениях, образуют основные минералы метеоритов. При этом кислород присутствует в метеоритах в виде химических соединений с другими элементами, образуя главным образом безводные силикаты, а вода в заметных количествах содержится только в углистых хондритах. В целом же метеоритная материя характеризуется тремя главными фазами: силикатной (74,7%), троилитовой (5,7%) и железо-никелевой (19,6%). Эти значения получены из анализов обычных хондритов, которые являются наиболее распространенными метеоритами и наименее дифференцированными по сравнению с другими типами метеоритов. Поэтому многие исследователи, следуя Г. Юри, полагают, что хондриты в наибольшей степени отвечают среднему составу метеоритного вещества. Насколько различаются группы каменных метеоритов по составу, дает представление табл. 9, отражающая вариации лишь групп хондритов. Аналогичным образом различаются между собой и группы ахондритов железных и железо-каменных метеоритов.

Следует иметь в виду, что метеориты чрезвычайно негомогенны по фазовому составу; в пределах каждой из их главных фаз существует большое число различных минералов, а распределение микроэлементов весьма неравномерно даже в пределах зерен одного и того же минерала. Так, если в обычных хондритах не хватает очень многих элементов, иногда в 10-1000 раз, сравнительно с их космической распространенностью и содержанием в Земле в целом, то в энстатитовых и углистых хондритах I типа тех же самых элементов (Hg, Tl, Pb, Bi и др.) оказалось как раз столько, сколько требуется (табл. 10). В табл. 10 включены те элементы, распространенность которых меняется от группы к группе более чем в два раза. Дефицитные элементы в углистых хондритах II и III типов, как правило, встречаются реже, чем I типа. В обычных хондритах картина фракционирования более сложная по сравнению с углистыми: марганец и щелочные металлы, за исключением цезия, не показывают ощутимой нехватки; распространенность таких элементов, как Си, Аи, Ga, Ge, Sn, Sb, F, Sn, Se, в четыре раза меньше, чем в углистых хондритах I типа, а 13 элементов - Cs, le, Ag, CI, Br, Y, Zn, Cd, Hg, Pb, Bi, Tl и Tn — в 10-500 раз меньше. Во многих случаях энстатитовые хондриты I типа сходны с углистыми, но в среднем распространенность летучих в них составляет примерно 2/3 их распространенности в углистых I типа, сключение составляют ртуть и атмофильные элементы, что объясняется их чрезвычайно большой летучестью. Энстатитовые хондриты II типа ведут себя аналогично обыкновенным хондритам. На рис. 9 приведена периодическая таблица Д. И. Менделеева, на которой штриховкой отмечены те элементы, которых не хватает в обычных хондритах по сравнению с их космической распространенностью или их концентрация очень сильно варьирует от образца к образцу. «Нормальными» оказываются все элементы переходных групп, за исключением марганца: объединяет же все «ненормальные» элементы лишь одно общее свойство - все они в той или иной степени летучи.