Meteoriit on loodusliku kosmilise päritoluga tahke keha, mis on langenud planeedi pinnale ja mille suurus on 2 mm või rohkem. Planeedi pinnale jõudnud kehasid, mille suurus on 10 mikronit kuni 2 mm, nimetatakse tavaliselt mikrometeoriitideks; väiksemad osakesed on kosmiline tolm. Meteoriite iseloomustab erinev koostis ja struktuur. Need tunnused peegeldavad nende päritolutingimusi ja võimaldavad teadlastel enesekindlam alt hinnata päikesesüsteemi kehade arengut.
Meteoriitide tüübid keemilise koostise ja struktuuri järgi
Meteoriitne aine koosneb peamiselt erinevates vahekordades mineraal- ja metallikomponentidest. Mineraalne osa on raud-magneesiumsilikaadid, metallosa esindab nikkelraud. Mõned meteoriidid sisaldavad lisandeid, mis määravad ära mõned olulised tunnused ja kannavad teavet meteoriidi päritolu kohta.
Kuidas jagunevad meteoriidid keemilise koostise järgi? Traditsiooniliselt on kolm suurt rühma:
- Kivimeteoriidid on silikaatkehad. Nende hulgas on kondriidid ja akondrid, millel on olulised struktuursed erinevused. Niisiis iseloomustab kondriite mineraalmaatriksis sisalduvate inklusioonide – kondrulite – olemasolu.
- Raudmeteoriidid,mis koosnevad peamiselt rauast niklist.
- Raudkivi – vahestruktuuriga kehad.
Lisaks meteoriitide keemilist koostist arvestavale klassifikatsioonile kehtib ka põhimõte jaotada "taevakivid" struktuuritunnuste järgi kahte suurde rühma:
- diferentseeritud, mis sisaldavad ainult kondriite;
- diferentseerimata – ulatuslik rühm, mis hõlmab kõiki muid meteoriite.
Kondriidid on protoplanetaarse ketta jäänused
Seda tüüpi meteoriitide eripäraks on kondrullid. Need on enamasti elliptilise või sfäärilise kujuga silikaatmoodustised, mille suurus on umbes 1 mm. Kondriitide elementaarne koostis on peaaegu identne Päikese koostisega (kui jätta välja kõige lenduvamad, kerged elemendid - vesinik ja heelium). Selle fakti põhjal jõudsid teadlased järeldusele, et kondriidid tekkisid Päikesesüsteemi eksisteerimise koidikul otse protoplanetaarsest pilvest.
Need meteoriidid pole kunagi olnud osa suurtest taevakehadest, mis on juba magmaatiliselt diferentseerunud. Kondriidid tekkisid protoplanetaarse aine kondenseerumisel ja akretsioonil, kogedes samal ajal mõningaid termilisi efekte. Kondriitide aine on üsna tihe - 2,0 kuni 3,7 g / cm3 -, kuid habras: meteoriiti saab käsitsi purustada.
Vaatleme lähem alt seda tüüpi meteoriitide koostist, kõige levinumat (85,7%).
Süsinikkondriidid
Süsiniku jaokskondriite (C-kondriite) iseloomustab suur rauasisaldus silikaatides. Nende tume värvus on tingitud magnetiidi olemasolust, samuti lisanditest nagu grafiit, tahm ja orgaanilised ühendid. Lisaks sisaldavad süsinikkondriidid hüdrosilikaatides (klorit, serpentiin) seotud vett.
Mitmete tunnuste järgi jagunevad C-kondriidid mitmeks rühmaks, millest üks – CI-kondriidid – pakub teadlastele erakordset huvi. Need kehad on ainulaadsed selle poolest, et need ei sisalda kondruleid. Eeldatakse, et selle rühma meteoriitide ainet ei mõjutanud üldse termiline mõju, see tähendab, et see püsis protoplanetaarse pilve kondenseerumise ajast praktiliselt muutumatuna. Need on Päikesesüsteemi vanimad kehad.
Orgaanika meteoriitides
Süsinikkondriidid sisaldavad selliseid orgaanilisi ühendeid nagu aromaatsed ja küllastunud süsivesinikud, aga ka karboksüülhappeid, lämmastikaluseid (elusorganismides on need nukleiinhapete osad) ja porfüriine. Vaatamata kõrgetele temperatuuridele, mida meteoriit maa atmosfääri läbides kogeb, jäävad süsivesinikud alles sulava kooriku moodustumisega, mis toimib hea soojusisolaatorina.
Need ained on suure tõenäosusega abiogeenset päritolu ja viitavad süsihappegaaside kondriitide vanust arvestades primaarse orgaanilise sünteesi protsessidele juba protoplanetaarse pilve tingimustes. Nii et noorel Maal oli juba oma eksistentsi algstaadiumis lähtematerjal elu tekkeks.
Tavaline jaenstatiidi kondriidid
Kõige levinumad on tavalised kondriidid (sellest ka nende nimi). Need meteoriidid sisaldavad lisaks silikaatidele nikkelrauda ja termilise metamorfismi jälgi temperatuuridel 400–950 °C ja löögirõhul kuni 1000 atmosfääri. Nende kehade kondrlid on sageli ebakorrapärase kujuga; need sisaldavad killustikku. Tavaliste kondriitide hulka kuulub näiteks Tšeljabinski meteoriit.
Enstatiidi kondriite iseloomustab see, et need sisaldavad rauda peamiselt metallilisel kujul ning silikaatkomponent on magneesiumirikas (enstatiidi mineraal). See meteoriitide rühm sisaldab vähem lenduvaid ühendeid kui teised kondriidid. Nendes toimus termiline metamorfism temperatuuridel 600–1000 °C.
Mõlemasse rühma kuuluvad meteoriidid on sageli asteroidide fragmendid, see tähendab, et nad olid osa väikestest protoplanetaarsetest kehadest, milles maa-aluse diferentseerumise protsessid ei toimunud.
Erinevad meteoriidid
Nüüd pöördume selle juurde, millist tüüpi meteoriite selles suures rühmas keemilise koostise järgi eristatakse.
Esiteks on need kiviakondriidid, teiseks raudkivi ja kolmandaks raudmeteoriidid. Neid ühendab tõsiasi, et kõik loetletud rühmade esindajad on asteroidi või planeedi suurusega massiivsete kehade fragmendid, mille sisemus on läbinud aine diferentseerumise.
Diferentseeritud meteoriitide hulgas on leitud kuiasteroidide killud ja Kuu või Marsi pinn alt välja löödud kehad.
Diferentseeritud meteoriitide omadused
Akondriit ei sisalda erilisi inklusioone ja kuna on metallivaene, on see silikaatmeteoriit. Koostiselt ja struktuurilt on akondriidid lähedased maa- ja kuu bas altidele. Suurt huvi pakub meteoriitide rühm HED, mis arvatakse pärinevat Vesta vahevööst, mis arvatakse olevat säilinud maapealne protoplaneet. Need on sarnased Maa ülemise vahevöö ultramafiliste kivimitega.
Kivi-raudmeteoriite – pallasiiti ja mesosideriiti – iseloomustab silikaatsulgude olemasolu nikkel-raudmaatriksis. Pallasiidid said oma nime 18. sajandil Krasnojarski lähed alt leitud kuulsa Pallase raua auks.
Enamikul raudmeteoriitidel on huvitav struktuur – "widmanstetteni kujundid", mille moodustavad erineva niklisisaldusega nikkelraud. Selline struktuur tekkis nikkelraua aeglase kristalliseerumise tingimustes.
"Taevakivide" ainestiku ajalugu
Kondriidid on sõnumitoojad Päikesesüsteemi kujunemise kõige iidseimast ajastust – planeedieelse aine kogunemise ja planetesimaalide – tulevaste planeetide embrüote – sünni ajast. Kondriitide radioisotoopide dateerimine näitab, et nende vanus ületab 4,5 miljardit aastat.
Mis puudutab diferentseeritud meteoriite, siis need näitavad meile planeetide kehade struktuuri teket. Nemadainel on selged sulamise ja ümberkristalliseerumise tunnused. Nende moodustumine võis toimuda eristunud vanemliku keha erinevates osades, mis hiljem läbisid täieliku või osalise hävimise. See määrab, milline meteoriitide keemiline koostis, milline struktuur igal juhul tekkis, ja on nende klassifitseerimise aluseks.
Erinevad taevakülalised sisaldavad teavet ka emakehade soolestikus toimunud protsesside jada kohta. Sellised on näiteks raudkivi meteoriidid. Nende koostis annab tunnistust iidse protoplaneedi kerge silikaadi ja raskemetalli komponentide mittetäielikust eraldamisest.
Erinevat tüüpi ja vanusega asteroidide kokkupõrke ja killustumise protsessides võivad paljude nende pinnakihid koguneda erinevat päritolu segakilde. Seejärel löödi uue kokkupõrke tagajärjel pinn alt välja sarnane “komposiit” fragment. Näiteks on Kaiduni meteoriit, mis sisaldab mitut tüüpi kondriitide ja metallilise raua osakesi. Seega on meteoriitide ajalugu sageli väga keeruline ja segane.
Praegu pööratakse suurt tähelepanu asteroidide ja planeetide uurimisele automaatsete planeetidevaheliste jaamade abil. Loomulikult aitab see kaasa uutele avastustele ning selliste Päikesesüsteemi (ja ka meie planeedi) ajaloo tunnistajate, nagu meteoriitide, päritolu ja arengu sügavamale mõistmisele.
