Die chemische Zusammensetzung von Meteoriten und ihre Klassifizierung

Für die Wissenschaft ist die Frage, woraus ein Meteorit besteht, längst geklärt, denn Meteoriten enthalten alle Elemente, die auch auf der Erde vorhanden sind.

Die Hauptzusammensetzung von Meteoriten

Wenn wir im Durchschnitt bewerten, umfasst die chemische Zusammensetzung von Meteoriten acht Hauptelemente:

• Eisen;
• Nickel;
• Silizium;
• Schwefel;
• Magnesium;
• Kalzium;
• Aluminium;
• Sauerstoff.

Alle anderen Elemente werden normalerweise als Spuren dargestellt. Diese Elemente bilden miteinander verbunden den Mineralkörper des Meteoriten. Die meisten dieser Mineralien sind auch in den Gesteinen der Erde zu finden. Aber gelegentlich und in sehr geringen Mengen finden sich in Meteoriten auch Minerale, die terrestrischen Mineralogen unbekannt sind. Das Hindernis für ihre Bildung auf der Erde ist höchstwahrscheinlich die Zusammensetzung der Erdatmosphäre.

Traditionelle Klassifizierung von Meteoriten nach Zusammensetzung

Die Dominanz bestimmter Substanzen in der allgemein akzeptierten Klassifizierung bestimmt, wie Meteoriten nach chemischer Zusammensetzung unterteilt werden, während Wissenschaftler drei Gruppen berücksichtigen.

Steinmeteoriten mit mineralischem Material

Chondriten

Dies sind Agglomerate, die seit ihrer Entstehung geringfügige Veränderungen erfahren haben. Sie enthalten Chondren – abgerundete Körner mit einem Durchmesser von bis zu 1 mm, die den Großteil der Struktur fast aller dieser Meteoriten ausmachen. Chondren sind sofort kristallisierte Tropfen geschmolzener Silikate.

Diese "ewigen" Steine ​​kristallisierten unter verschiedenen Bedingungen in einer Primärwolke aus Staub und Gas, so dass viele ihrer Varianten heute unterschieden werden. Die untersuchte Zusammensetzung des Chelyabinsk-Meteoriten ordnete ihn der Klasse der gewöhnlichen Chondrite zu.

Video über die Zusammensetzung des Tscheljabinsker Meteoriten

Achondriten

Diese Meteoriten haben eine komplexere Geschichte, die es ihnen ermöglicht, sich von Asteroiden oder Planeten zu trennen. Dies sind ebenfalls Steinmeteorite, enthalten jedoch keine abgerundeten Chondren. Ihre Struktur und Zusammensetzung erinnern an terrestrische Basalte. Alle Achondriten wurden irgendwann geschmolzen, sodass sie ihre Chondren verloren, auch wenn es welche gab. Dies ist eine ziemlich häufige Art von Himmelssteinen – etwa 8% aller auf der Erde gefundenen Meteoriten. Es wird angenommen, dass die meisten gelandeten Achondriten ihren Ursprung dem Asteroiden Vesta verdanken, während der Rest von Mond, Mars und einer Reihe von Asteroiden erzeugt wurde.

Metallmeteorite (Siderite, Eisenmeteorite)

Früher wurden Objekte mit ähnlicher innerer Struktur (Ataxite, Hexaedrite, Oktaedrite) als Eisenmeteorite klassifiziert, aber jetzt werden diese Begriffe nur noch zu beschreibenden Zwecken verwendet. Für sie wird heute die Klassifizierung von Meteoriten nach ihrer chemischen Zusammensetzung verwendet. Fast alle Eisenmeteorite sind beständig gegen terrestrische Verwitterung und halten daher länger als andere Analoga. Daher machen Eisenmeteorite etwa 89% der Gesamtmasse aller gefundenen Himmelssteine ​​aus. Sie sind jedoch ziemlich selten – 5,7 % der gefundenen Zahl. Die meisten Eisenmeteorite enthalten Eisen und Nickel und fast keine mineralischen Verunreinigungen. Letztere überleben in runden Knollen aus Graphit, Troilit oder Eisensulfid, oft findet man Schalen aus Eisencarbid-Cohenit oder Schreibersit (Eisenphosphid).

Mit äußerst empfindlichen Analysemethoden konnten die Forscher nachweisen, dass Meteoriten Spuren von seltenen Elementen wie Gallium, Germanium oder Iridium enthalten.

Nickel und Eisen in metallischen Meteoriten sind in Form von zwei Mineralien vorhanden, meistens ist es Kamazit, das 4-7,5% Nickel enthält. Dieses Mineral hat große Kristalle, die als balkenartige Strukturen oder breite Bänder erscheinen, wenn die Oberfläche eines Eisenmeteoriten geätzt wird. Ein weiteres Mineral ist Taenit, das mehr Nickel enthält (27-65 %). Seine Kristalle sind kleiner und sehen auf der geätzten Oberfläche des Meteoriten wie dünne reflektierende Bänder aus.

Meteorite mit gemischter Zusammensetzung (Eisen-Stein-Meteoriten)

Pallasiten

Bei Pallasiten ist die Basis Eisen-Nickel, das Einschlüsse von Olivinkristallen aufweist. Der Name erschien zu Ehren des deutschen Wissenschaftlers P. Pallas, der den ersten Meteoriten in Russland in der Nähe von Krasnojarsk fand. Die in der Zusammensetzung der Pallasite enthaltenen Olivine haben eine ähnliche Struktur und Zusammensetzung. Sie enthalten weniger Nickel und Kalzium im Vergleich zu Proben von terrestrischen Olivinen.

Die im Palassit enthaltenen Olivinkristalle sind eine netzwerkartige Matrix, die aus Nickel-Eisen gebildet wird. In verwitterten Pallasiten, die lange Zeit auf der Erdoberfläche gelegen haben, werden Olivinkristalle normalerweise schwarz oder verfärben sich, und die Verwitterung verleiht ihnen ein sehr ungewöhnliches schwammiges Aussehen. Aber wenn frischer Pallasit mit Olivinkristallen in der Größenordnung von einem Zentimeter geschnitten und poliert wird, sieht er völlig anders aus.

Der Ursprung von Pallasit und Eisenmeteoriten ist eng miteinander verbunden. Es wird angenommen, dass die Quellen von Eisenmeteoriten das Innere der Kerne differenzierter Asteroiden waren, während Pallasite aus den äußeren Schichten der Kerne entstanden sind – wo sich die metallischen Bestandteile des Kerns und das silikatreiche Material der Asteroidenkruste vermischten.

Mesosiderite

Bei ihnen impliziert die Zusammensetzung von Meteoriten und deren Substanzen einen etwa gleichen Gehalt an Nickel, Eisen und Silikaten (Olivin, Calciumfeldspäte, Pyroxene). Mesosiderite zeichnen sich durch eine heterogene Brekzienstruktur aus. Metalle und silikatische Materialien liegen in ihnen in Form von feinkörnigen Verwachsungen und spitzwinkligen oder abgerundeten Bruchstücken vor.

Meteoriten dieser Klasse sind sehr selten. So wurden bis 2009 nur 145 solcher Meteoriten gefunden, davon 44 in der Antarktis. Trotz der Seltenheit dieser Weltraumgäste haben Menschen den Fall von sieben Mesosideriten beobachtet. Fragmente einiger Mesosiderite wiegen mehrere Tonnen und gehören zu den größten gefundenen Meteoriten.