Метеорит

Метеори́т (греч. Μετεώρος — поднятый в воздух, в ранних русскоязычных источниках упоминается как воздушный камень) — тело космического происхождения, достигшее поверхности Земли[1] или другого крупного небесного тела.

Не следует путать с метеором.
Метеорит

Гоба — крупнейший из найденных метеоритов и железных природных тел
Информация в Викиданных ?
 Медиафайлы на Викискладе

Большинство найденных метеоритов имеют массу от нескольких граммов до нескольких десятков тонн (крупнейший из найденных метеоритов — Гоба, масса которого, по подсчётам, составляла около 60 тонн[2]). Полагают, что в сутки на Землю падает 5—6 тонн метеоритов, или 2 тысячи тонн в год[3].

Терминология
Уилламетт (метеорит)

Космическое тело размером до 30 метров называется метеорным телом, или метеороидом. Более крупные тела называются астероидами.

Явления, порождаемые при прохождении метеорными телами через атмосферу Земли, носят названия метеоров или, в общем случае, метеоритным дождём; особо яркие метеоры называют болидами.

Твёрдое тело космического происхождения, упавшее на поверхность Земли, называется метеоритом.

На месте падения крупного метеорита может образоваться кратер (астроблема). Один из самых известных кратеров в мире — Аризонский. Предполагается, что наибольший метеоритный кратер на Земле — Кратер Земли Уилкса (диаметр около 500 км).

Другие названия метеоритов: аэролиты, сидеролиты, уранолиты, метеоролиты, бэтилиямы (baituloi), небесные, воздушные, атмосферные или метеорные камни и т. д.

Аналогичные падению метеорита явления на других планетах и небесных телах обычно называются просто столкновениями между небесными телами.

В статье «Метеорит и метеороид: новые полные определения»[4] в журнале «Meteoritics & Planetary Science» в январе 2010 года авторы приводят большое количество исторических определений термина метеорит и предлагают научному сообществу следующие обоснованные определения:

  • Метеорит: природный твёрдый объект размером больше чем 2 мм, происходящий от небесного тела, который был доставлен природным путём от материнского тела, на котором объект был сформирован, в область вне доминирующего гравитационного влияния материнского тела, и который позже столкнулся с природным телом или телом искусственного происхождения, имеющим размеры большие чем объект (даже если это то же самое материнское тело, от которого объект отделился). Климатические процессы не влияют на статус объекта как метеорита до тех пор, пока остается что-либо распознаваемое в его изначальных минералах или структуре. Объект теряет статус метеорита, если он объединяется с более крупным «камнем», который сам становится метеоритом.
  • Микрометеорит: метеорит размером от 10 мкм до 2 мм.

История исследования

В конце XVIII века Парижская академия наук отказала метеоритам в космическом происхождении (и падении с неба). Этот эпизод истории на протяжении двух веков представляется как образец косности и недальновидности официальной науки, хотя, в сущности, таковым не является. Представители академии исследовали образец хондрита, упавшего во время грозы и потому считавшегося местным населением «грозовым камнем» (мифическим камнем, материализующимся из молнии в воздухе). Учёные провели минералогический и химический анализы метеорита, однако этого недостаточно для того, чтобы подтвердить его космическую природу, а соответствующие астрономические открытия были совершены несколько десятилетий спустя. Поэтому академики были вынуждены либо признать реальность «грозового камня» из крестьянских поверий, либо проигнорировать тот факт, что метеорит упал с неба, и признать его земным минералом. Они выбрали второй, логичный вариант[5].

Первый рисунок метеорита, 1788

«Палласово железо» было найдено в 1773 году и описано как «самородное железо»[6]. Э. Хладни впервые научно обосновал идею о внеземном происхождении Палласова железа в книге 1794 года: «О происхождении найденной и других подобных ей железных масс и о некоторых связанных с этим явлениях природы»[7]. Эта работа легла в основу развившейся впоследствии науки — метеоритики, а железо-каменные метеориты такого класса стали называть палласитами.

Н. Г. Норденшёльд первым провёл химический анализ метеорита в 1821 году и установил единство земных и внеземных элементов[8].

В 1875 году метеорит упал в районе озера Чад (Центральная Африка) и достигал, по рассказам аборигенов, 10 метров в диаметре. После того как информация о нём достигла Королевского астрономического общества Великобритании, к нему была послана экспедиция (спустя 15 лет). По прибытии на место оказалось, что его уничтожили слоны, облюбовав его для того, чтобы точить бивни. Воронку уничтожили редкие, но обильные дожди.

Изучением метеоритов занимались российские академики В. И. Вернадский, А. Е. Ферсман, известные энтузиасты исследования метеоритов П. Л. Драверт, Л. А. Кулик, Е. Л. Кринов и многие другие.

В АН СССР был создан специальный Комитет по метеоритам, который руководит сбором, изучением и хранением метеоритов — метеоритная коллекция.

В 2016 году сотрудники Института ядерной физики СО РАН создали рентгеновскую установку, с помощью которой можно исследовать внутреннюю структуру метеорита[9].

Процесс падения метеорных тел на Землю
Фазы полета от входа в атмосферу до падения: Метеороид − Метеор (Болид) − Метеорит

Метеорное тело входит в атмосферу Земли на скорости от 11,2 до 72 км/с. Причём нижний предел — это скорость убегания от Земли, а верхний — скорость убегания из Солнечной системы (42 км/с), сложенная со скоростью орбитального движения Земли (30 км/с)[10]. На такой скорости начинается его разогрев и свечение. За счёт абляции (обгорания и сдувания набегающим потоком частиц вещества метеорного тела) масса тела, долетевшего до поверхности, может быть меньше, а в некоторых случаях значительно меньше его массы на входе в атмосферу. Например, небольшое тело, вошедшее в атмосферу Земли на скорости 25 км/с и более, сгорает почти без остатка. При такой скорости вхождения в атмосферу из десятков и сотен тонн начальной массы до поверхности долетает всего несколько килограммов или даже граммов вещества. Следы сгорания метеорного тела в атмосфере можно найти на протяжении почти всей траектории его падения.

Если метеорное тело не сгорело в атмосфере, то по мере торможения оно теряет горизонтальную составляющую скорости. Это приводит к изменению траектории падения от часто почти горизонтальной в начале до практически вертикальной в конце. По мере торможения свечение метеорного тела падает, оно остывает (часто свидетельствуют, что метеорит при падении был тёплый, а не горячий).

Кроме того, может произойти разрушение метеорного тела на фрагменты, что приводит к выпадению метеоритного дождя. Разрушение некоторых тел носит катастрофический характер, сопровождаясь мощными взрывами, и нередко не остаётся макроскопических следов метеоритного вещества на земной поверхности, как это было в случае с Тунгусским болидом. Предполагается, что такие метеориты могут представлять собой остатки кометы.

При соприкосновении метеорита с земной поверхностью на больших скоростях (порядка 2000-4000 м/с) происходит выделение большого количества энергии, в результате метеорит и часть горных пород в месте удара испаряются, что сопровождается мощными взрывными процессами, формирующими крупный округлый кратер, намного превышающий размеры метеорита, а большой объём горных пород испытывает импактный метаморфизм. Хрестоматийным примером этому служит Аризонский кратер.

При небольших скоростях (порядка сотен м/с) столь значительного выделения энергии не наблюдается, диаметр образующегося ударного кратера сравним с размерами самого метеорита, и даже крупные метеориты могут хорошо сохраниться, как например метеорит Гоба[11].

Внешние признаки
Murnpeowie: железный метеорит с ярко выраженными регмаглиптами

Основными внешними признаками метеорита являются кора плавления, регмаглипты и магнитность. Кроме того, метеориты, как правило, имеют неправильную форму (хотя встречаются и округлые или конусообразные метеориты)[12].

Кора плавления образуется на метеорите при его движении через земную атмосферу, в результате которого он может нагреться до температуры около 1800°[13]. Она представляет собой подплавленный и вновь затвердевший тонкий слой вещества метеорита. Как правило, кора плавления имеет чёрный цвет и матовую поверхность; внутри же метеорит более светлого цвета[12].

Регмаглипты представляют собой характерные углубления на поверхности метеорита, напоминающие отпечатки пальцев на мягкой глине[14]. Они также возникают при движении метеорита сквозь земную атмосферу, как следствие абляционных процессов[15].

Метеориты обладают магнитными свойствами, причём не только железные, но и каменные. Объясняется это тем, что в большинстве каменных метеоритов имеются включения никелистого железа[16].

Классификация
Основная статья: Классификация метеоритов

Классификация по составу

Метеориты по составу делятся на три группы:

КаменныеЖелезные[17]Железо-каменные
хондриты[18]метеоритное железопалласиты
ахондритымезосидериты

Наиболее часто встречаются каменные метеориты (92,8 % падений). Они состоят в основном из силикатов: оливинов (Fe, Mg)2[SiO4] (от фаялита Fe2[SiO4] до форстерита Mg2[SiO4]) и пироксенов (Fe, Mg)2Si2O6 (от ферросилита Fe2Si2O6 до энстатита Mg2Si2O6).

Подавляющее большинство каменных метеоритов (92,3 % каменных, 85,7 % общего числа падений) — хондриты. Хондритами они называются, поскольку содержат хондры — сферические или эллиптические образования преимущественно силикатного состава. Большинство хондр имеет размер не более 1 мм в диаметре, но некоторые могут достигать и нескольких миллиметров. Хондры находятся в обломочной или мелкокристаллической матрице, причём нередко матрица отличается от хондр не столько по составу, сколько по кристаллическому строению. Состав хондритов практически полностью повторяет химический состав Солнца, за исключением лёгких газов, таких как водород и гелий. Поэтому считается, что хондриты образовались непосредственно из протопланетного облака, окружающего Солнце, путём конденсации вещества и аккреции пыли с промежуточным нагреванием.

Ахондриты составляют 7,3 % каменных метеоритов. Это обломки протопланетных (и планетных?) тел, прошедшие плавление и дифференциацию по составу (на металлы и силикаты).

Железные метеориты состоят из железо-никелевого сплава. Они составляют 5,7 % падений.

Железо-силикатные метеориты имеют промежуточный состав между каменными и железными метеоритами. Они сравнительно редки (1,5 % падений).

Ахондриты, железные и железо-силикатные метеориты относят к дифференцированным метеоритам. Они предположительно состоят из вещества, прошедшего дифференцировку в составе астероидов или других планетных тел. Раньше считалось, что все дифференцированные метеориты образовались в результате разрыва одного или нескольких крупных тел, например планеты Фаэтона. Однако анализ состава разных метеоритов показал, что с большей вероятностью они образовались из обломков многих крупных астероидов.

  • Ранее выделяли ещё тектиты, куски кремнистого стекла ударного происхождения. Но позже оказалось, что тектиты образуются при ударе метеорита о горную породу, богатую кремнеземом[19].

Кристаллы хибонита в метеоритах, образовавшиеся тогда, когда протопланетный диск только начал остывать, содержат гелий и неон[20].

Классификация по методу обнаружения
  • падения (когда метеорит находят после наблюдения его падения в атмосфере);
  • находки (когда метеоритное происхождение материала определяется только путём анализа);

Следы внеземной органики в метеоритах

Поиск спор бактерий в каменных метеоритах начал Ч. Липман[21]

Углистый комплекс

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. Таким образом стало возможным при исследовании химической природы подобных метеоритов обнаружить в их составе вещества, которые в современных[22] земных условиях являются органическими соединениями, имеющими биогенную природу[23]:

Наличие подобных веществ не позволяет однозначно заявить о существовании жизни вне Земли, так как теоретически при соблюдении некоторых условий они могли быть синтезированы и абиогенно.

С другой стороны, если обнаруженные в метеоритах вещества и не являются продуктами жизни, то они могут быть продуктами преджизни — подобной той, какая существовала некогда на Земле.

«Организованные элементы»

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.[23]

На сегодняшний день не является неоспоримым фактом, что эти окаменелости принадлежат останкам каких-либо форм внеземной жизни. Но, с другой стороны, эти образования имеют такую высокую степень организации, которую принято связывать с жизнью[23].

Кроме того, такие формы не обнаружены на Земле.

Особенностью «организованных элементов» является также их многочисленность: на 1 г вещества углистого метеорита приходится примерно 1800 «организованных элементов».

Наиболее известные метеориты

Некоторые интересные метеориты:

  • Гоба — самый большой известный метеорит
  • Ганседо (вес 30,8 тонны) — второй по величине известный метеорит. Найден в сентябре 2016 года[24].
  • Альенде — крупнейший углистый метеорит, найденный на Земле.
  • Ливан — самый большой метеорит, когда-либо найденный на Марсе[25].

Более полный список метеоритов находится в статье Список метеоритов (таблица).

Крупные современные метеориты, обнаруженные на территории России

Находка метеорита — довольно редкое явление. Лаборатория метеоритики сообщает: «Всего на территории РФ за 250 лет было найдено только 125 метеоритов»[29].

Крупные метеоритные кратеры

Случаи попадания в людей
  • Подтверждённый документально, первый случай смерти от метеорита произошел 22 августа 1888 года в Турции[30] (по другим данным — следующий за падением 1825 года[31]).
  • 6 февраля 2016 года предположительно[32] зафиксирован первый в истории случай гибели человека от ударной волны при падении небесного тела. Метеорит упал рядом с одним из корпусов инженерного колледжа в индийском городе Веллуру. Погибшим был индус, водитель автобуса по имени Камарадж, который проходил непосредственно мимо места падения. Кроме него было ранено три садовника. Ударной волной выбило стекла автобусов и зданий[33]. По другим данным, результатом трагедии был взрыв на земле[32].
  • Задокументированный случай попадания метеорита в человека произошёл 30 ноября 1954 года в штате Алабама. Метеорит Силакога массой около 4 кг пробил крышу дома и рикошетом ударил Анну Элизабет Ходжес по руке и бедру. Женщина получила ушибы[34].
  • Силакогский метеорит не был единственным внеземным объектом, ударившим человека. В 1992 году очень небольшой фрагмент (около 3 грамм) Мбальского метеорита ударил мальчика из Уганды, но, замедленный деревом, удар не причинил никакого вреда[35].

Примечания
  1. Метеориты в БРЭ.
  2. Кравчук П. А. Рекорды природы. — Л.: Эрудит, 1993. — 216 с. — 60 000 экз. — ISBN 5-7707-2044-1.
  3. «Железо в космосе» — глава из книги Н. А. Мезенина Занимательно о железе. М. «Металлургия», 1972. 200 с.
  4. Alan E. RUBIN; Jeffrey N. GROSSMAN. Meteorite and meteoroid: New comprehensive definitions (англ.) // Meteoritics & Planetary Science : journal. — 2010. — January (vol. 45, no. 1). — P. 114—122.)
  5. А. И. Еремеева Метеориты, «Камни грома» и Парижская академия наук перед «судом истории» // Природа, № 8, 2000
  6. Паллас П. С. Путешествие по разным провинциям Российского государства: В 6 т. Том 3. Часть 1. (1772—1773). СПб: Императорская академия наук, 1788. С. 566—575.
  7. Chladni E. Üeber den Ursprung der von Pallas gefundenen und anderer ihr ähnlicher Eisenmassen, und über einige damit in Verbindung stehende Naturerscheinungen. Riga: Hartknoch, 1794. 63 S.
  8. Nordenskiöld N. G. Beschreibung des in dem finnländischen gouvernemnt Wiborg gefallenen Meteorsteins // J. Chemie und Physik. 1821. Bd. 31. S. 160—162.
  9. Новосибирские физики приспособили рентген для исследования метеоритов. ТАСС. Дата обращения: 22 марта 2016.
  10. Гетман В. С. Внуки Солнца. — М.: Наука, 1989. — С. 108. — (Библиотечка «Квант»; Вып. 76). — 150 000 экз. — ISBN 5020140813.
  11. Марахтанов М., Марахтанов А. Металл взрывается! // Наука и жизнь. — 2002. — № 4.
  12. Кринов, 1950, с. 46—49.
  13. Field Guide, 2008, с. 53.
  14. Кринов, 1950, с. 46.
  15. Field Guide, 2008, с. 58.
  16. Кринов, 1950, с. 48.
  17. или сидеритыот др.-греч. σίδηρος — железо, по Мушкетов И. В., Мушкетов Д. И. Физическая геология. Т. 1. (Изд. 4). Л.-М.: Гл. ред. Геол.-развед. и геол. лит., 1935. 908 с. (Метеориты C. 60-70.)
  18. углистые хондриты, обыкновенные хондриты, энстатитовые хондриты
  19. Камни, упавшие с небес (недоступная ссылка). Дата обращения: 3 мая 2011. Архивировано 31 июля 2013 года.
  20. Древнейшие в Солнечной системе минералы рассказали, каким было Солнце до рождения Земли
  21. Нейбург М. Ф. Имеются ли живые бактерии в каменных метеоритах (аэролитах)? // Природа. 1934. № 4. С. 81—82.
  22. В условиях безкислородной (безозоновой) атмосферы подобные органические соединения могут синтезироваться при воздействии жёсткого солнечного излучения
  23. Руттен М. Происхождение жизни (естественным путём). — М., Издательство «Мир», 1973 г.
  24. СМИ: в Аргентине обнаружили второй по массе метеорит на Земле. Дата обращения: 13 сентября 2016.
  25. Huge Meteorite on Mars Discovered by NASA’s Curiosity Rover
  26. Под Челябинском нашли крупнейший осколок метеорита (Lenta.ru)
  27. Видео падения метеорита глазами жителей Костанайской, Тюменской, Курганской, Свердловской, Челябинской областей
  28. Число пострадавших от падения метеорита возросло до 1 тыс. 300 человек
  29. Статистика образцом лаборатории метеоритики РАН
  30. Подтвержден первый случай смерти от метеорита // 24 апреля 2020
  31. Человек погиб в результате падения метеорита впервые за 200 лет. РБК. Дата обращения: 9 февраля 2016.
  32. В NASA опровергли данные о смерти человека от падения метеорита в Индии. РБК. Дата обращения: 10 февраля 2016.
  33. Индиец стал первым погибшим от метеорита — Lenta.ru
  34. Метеорит, который попал в женщину (недоступная ссылка). Дата обращения: 21 января 2008. Архивировано 19 октября 2011 года.
  35. Fragment of Mbale meteorite hit a young Ugandan boy

Литература

Ссылки

  Места падения метеоритов Google Maps  KMZ (файл меток KMZ для Google Earth)

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.