Meteoriittien kemiallinen koostumus ja niiden luokitus
Tieteelle kysymys siitä, mistä meteoriitti koostuu, on jo pitkään ratkaistu, koska meteoriitit sisältävät kaikki samat alkuaineet, jotka ovat maapallolla.
Meteoriittien pääkoostumus
Jos arvioimme keskimäärin, meteoriittien kemiallinen koostumus sisältää kahdeksan pääelementtiä:
- rauta;
- nikkeli;
- pii;
- rikki;
- magnesium;
- kalsium;
- alumiini;
- happi.
Kaikki muut elementit esitetään yleensä jälkinä. Nämä toisiinsa liittyvät elementit muodostavat meteoriitin mineraalirungon. Suurin osa näistä mineraaleista löytyy myös maapallon kivistä. Mutta silloin tällöin ja hyvin pieninä määrinä meteoriiteissa on myös mineraaleja, jotka eivät ole maan mineralogeille tuttuja. Este niiden muodostumiselle maan päällä on todennäköisimmin maapallon ilmakehän koostumus.
Perinteinen meteoriittien luokittelu koostumuksen mukaan
Tiettyjen aineiden hallitsevuus yleisesti hyväksytyssä luokituksessa määrittää, kuinka meteoriitit jaetaan kemiallisen koostumuksen mukaan, kun taas tutkijat harkitsevat kolmea ryhmää.
Kivimeteoriitit mineraalimateriaalilla
Kondriitit
Nämä ovat agglomeraatteja, jotka ovat kokeneet pieniä muutoksia muodostumisensa jälkeen. Ne sisältävät kondruleja – pyöristettyjä rakeita, joiden halkaisija on enintään 1 mm, jotka muodostavat suurimman osan melkein kaikkien tällaisten meteoriittien rakenteesta. Chondrules ovat sulan silikaattien välittömästi kiteytyviä pisaroita.
Nämä "ikuiset" kivet kiteytyivät pöly- ja kaasupilvessä eri olosuhteissa, joten monet niiden lajikkeet ovat nyt erotettavissa. Tšeljabinskin meteoriitin tutkittu koostumus määritti sen tavallisten kondriittien luokkaan.
Video Tšeljabinskin meteoriitin koostumuksesta
Akondritit
Näillä meteoriiteilla on monimutkaisempi historia, mikä mahdollistaa niiden erottamisen asteroideista tai planeetoista. Nämä ovat myös kivisiä meteoriitteja, mutta eivät sisällä pyöristettyjä kondruleja. Niiden rakenne ja koostumus muistuttavat maanpäällisiä basaltteja. Kaikki akondriitit sulaivat jossain vaiheessa, joten ne menettivät kondrulinsa, vaikka niitä olikin. Tämä on melko yleinen taivaallinen kivityyppi – noin 8% kaikista maan päällä löydetyistä meteoriiteista. Oletetaan, että suurin osa laskeutuneista akondriiteista johtuu asteroidista Vesta, kun taas loput ovat syntyneet Kuusta, Marsista ja useista asteroideista.
Metallimoriitit (sideriitit, rautameteoriitit)
Aikaisemmin esineet, joilla oli samanlainen sisäinen rakenne (ataksiitit, heksahedriitit, oktahedriitit), luokiteltiin rautameteoriiteiksi, mutta nyt näitä termejä käytetään vain kuvaileviin tarkoituksiin. Heille käytetään nyt meteoriittien luokitusta niiden kemiallisen koostumuksen mukaan. Melkein kaikki rautameteoriitit ovat kestäviä maan päällä tapahtuvalle säälle, joten ne säilyvät pidempään kuin muut analogit. Siksi rautameteoriitit muodostavat noin 89% kaikkien löydettyjen taivaankivien kokonaismassasta. Ne ovat kuitenkin melko harvinaisia - 5,7 % löydetyistä määrästä. Suurin osa rautameteoriiteista sisältää rautaa ja nikkeliä, eivätkä ne sisällä juuri lainkaan mineraaliepäpuhtauksia. Jälkimmäiset onnistuvat selviytymään grafiitin, troiliitin tai rautasulfidin muodostamissa pyöreissä kyhmyissä; usein löytyy rautakarbidikoheniitin tai schreibersiitin (rautafosfidin) kuoria.
Äärimmäisen herkkiä analyysimenetelmiä käyttämällä tutkijat pystyivät havaitsemaan, että meteoriitit sisältävät jäämiä harvinaisista alkuaineista, kuten galliumista, germaniumista tai iridiumista.
Nikkeli ja rauta metallimeteoriiteissa ovat kahden mineraalin muodossa, useimmiten se on kamasiitti, joka sisältää 4-7,5% nikkeliä. Tässä mineraalissa on suuria kiteitä, jotka näkyvät säteen kaltaisina rakenteina tai leveinä nauhoina, kun rautameteoriitin pinta syövytetään. Toinen mineraali on taeniitti, joka sisältää enemmän nikkeliä (27-65%). Sen kiteet ovat pienempiä ja meteoriitin syövytetyllä pinnalla ne näyttävät ohuilta heijastavilta nauhoilta.
Meteoriitit, joiden koostumus on sekoitettu (rautakivimeteoriitit)
Pallasites
Pallasiiteissa pohja on rauta-nikkeli, jossa on oliviinikiteiden sulkeumia. Nimi esiintyi saksalaisen tiedemiehen P. Pallasin kunniaksi, joka löysi ensimmäisen meteoriitin Venäjältä Krasnojarskin läheltä. Pallasiittien koostumukseen sisältyvillä oliviineilla on samanlainen rakenne ja koostumus. Ne sisältävät vähemmän nikkeliä ja kalsiumia verrattuna maanpäällisten oliviinien näytteisiin.
Palassiticin sisältämät oliviinikiteet ovat verkostomaista matriisia, joka on muodostettu nikkeliraudasta. Haalistuneissa pallasiiteissa, jotka ovat olleet maan pinnalla pitkään, oliviinikiteet muuttuvat yleensä mustiksi tai värjäytyvät, ja sää saa aikaan hyvin epätavallisen sienimäisen ulkonäön. Mutta jos tuoretta pallasiittia, jossa on sentin luokkaa olevia oliviinikiteitä, leikataan ja kiillotetaan, sen ulkonäkö on täysin erilainen.
Pallasiitin ja rautameteoriittien alkuperä liittyy läheisesti toisiinsa. Rautameteoriittien lähteiden oletetaan olevan erilaistuneiden asteroidien ytimien sisäosa, kun taas pallasiitit syntyivät ytimien ulkokerroksista – missä ytimen metalliset komponentit ja asteroidin kuoren silikaattirikas materiaali sekoittuivat.
Mesosideriitit
Heidän tapauksessaan meteoriittien ja niiden aineiden koostumus tarkoittaa suunnilleen yhtä suurta nikkeli-, rauta- ja silikaattipitoisuutta (oliviini, kalsiummaasälpä, pyrokseenit). Mesosideriiteille on ominaista heterogeeninen brekssirakenne. Metalleja ja silikaattimateriaaleja esiintyy niissä hienorakeisten välikasvustojen ja teräväkulmaisten tai pyöristettyjen fragmenttien muodossa.
Tämän luokan meteoriitit ovat erittäin harvinaisia. Joten vuoteen 2009 mennessä vain 145 tällaista meteoriittia oli löydetty, joista 44 löydettiin Etelämantereelta. Huolimatta näiden avaruusvieraiden harvinaisuudesta, ihmiset ovat havainneet seitsemän mesosideriitin putoamisen. Joidenkin mesosideriitien palaset painavat useita tonneja ja ovat suurimpia löydettyjä meteoriiteja.