Skład chemiczny meteorytów i ich klasyfikacja

Dla nauki pytanie, z czego składa się meteoryt, zostało już dawno rozwiązane, ponieważ meteoryty zawierają wszystkie te same pierwiastki, które występują na Ziemi.

Główny skład meteorytów

Jeśli oceniamy średnio, to skład chemiczny meteorytów obejmuje osiem głównych elementów:

• żelazo;
• nikiel;
• krzem;
• siarka;
• magnez;
• wapń;
• aluminium;
• tlen.

Wszystkie inne elementy są zwykle reprezentowane jako ślady. Elementy te, połączone ze sobą, tworzą mineralne ciało meteorytu. Większość z tych minerałów można również znaleźć w skałach Ziemi. Ale od czasu do czasu iw bardzo małych ilościach w meteorytach występują również minerały nieznane ziemskim mineralogom. Przeszkodą w ich powstawaniu na Ziemi jest najprawdopodobniej skład atmosfery ziemskiej.

Tradycyjna klasyfikacja meteorytów według składu

Dominacja niektórych substancji w ogólnie przyjętej klasyfikacji determinuje podział meteorytów pod względem składu chemicznego, podczas gdy naukowcy rozważają trzy grupy.

Kamienne meteoryty z materiałem mineralnym

chondryty

Są to aglomeraty, które od czasu powstania uległy niewielkim zmianom. Zawierają chondry – zaokrąglone granulki o średnicy do 1 mm, które stanowią większość struktury prawie wszystkich takich meteorytów. Chondrule to natychmiast skrystalizowane krople stopionych krzemianów.

Te „wieczne" kamienie krystalizowały w pierwotnym obłoku pyłu i gazu w różnych warunkach, dlatego obecnie rozróżnia się wiele ich odmian. Badany skład meteorytu czelabińskiego zaliczył go do klasy chondrytów zwykłych.

Film o składzie meteorytu Czelabińsk

Achondryty

Te meteoryty mają bardziej złożoną historię, co pozwala im na oddzielenie się od asteroid lub planet. Są to również meteoryty kamienne, ale nie zawierają zaokrąglonych chondr. Swoją budową i składem przypomina ziemskie bazalty. Wszystkie achondryty zostały w pewnym momencie stopione, więc straciły chondry, nawet jeśli jakieś były. Jest to dość powszechny rodzaj niebiańskich kamieni – około 8% wszystkich meteorytów znalezionych na Ziemi. Przyjmuje się, że większość wylądowanych achondrytów zawdzięcza swoje pochodzenie asteroidzie Westa, podczas gdy reszta została wygenerowana przez Księżyc, Marsa i szereg planetoid.

Meteoryty metalowe (syderyty, meteoryty żelazne)

Wcześniej obiekty o podobnej budowie wewnętrznej (ataksyty, heksaedryty, oktaedryty) zaliczane były do ​​meteorytów żelaznych, jednak obecnie terminów tych używa się wyłącznie w celach opisowych. Dla nich obecnie stosuje się klasyfikację meteorytów według ich składu chemicznego. Prawie wszystkie meteoryty żelazne są odporne na wietrzenie ziemskie, dlatego utrzymują się dłużej niż inne analogi. Dlatego meteoryty żelazne stanowią około 89% całkowitej masy wszystkich znalezionych kamieni niebieskich. Są jednak dość rzadkie – 5,7% znalezionej liczby. Większość meteorytów żelaznych zawiera żelazo i nikiel i prawie nie zawiera zanieczyszczeń mineralnych. Te ostatnie potrafią przetrwać w okrągłych guzkach utworzonych przez grafit, troilit lub siarczek żelaza; często spotyka się skorupy kohenitu żelazowo-węglikowego lub schreibersytu (fosforek żelaza).

Korzystając z niezwykle czułych metod analitycznych, naukowcom udało się wykryć, że meteoryty zawierają śladowe ilości rzadkich pierwiastków, takich jak gal, german czy iryd.

Nikiel i żelazo w meteorytach metalicznych występują w postaci dwóch minerałów, najczęściej jest to kamacyt, który zawiera 4-7,5% niklu. Ten minerał ma duże kryształy, które pojawiają się jako struktury przypominające wiązki lub szerokie pasma, gdy wytrawia się powierzchnię meteorytu żelaznego. Kolejnym minerałem jest taenit, który zawiera więcej niklu (27-65%). Jego kryształy są mniejsze i na wytrawionej powierzchni meteorytu wyglądają jak cienkie odblaskowe wstążki.

Meteoryty o mieszanym składzie (meteoryty żelazno-kamienne)

Pallasyty

W pallasytach podstawą jest żelazo-nikiel, który zawiera wtrącenia kryształów oliwinu. Nazwa pojawiła się na cześć niemieckiego naukowca P. Pallasa, który znalazł pierwszy meteoryt w Rosji w pobliżu Krasnojarska. Oliwiny wchodzące w skład pallasytów mają podobną budowę i skład. Zawierają mniej niklu i wapnia w porównaniu z próbkami oliwinów lądowych.

Kryształy oliwinu zawarte w palassitiku to podobna do sieci matryca utworzona z żelaza niklowego. W zwietrzałych pallasytach, które leżały na powierzchni ziemi przez długi czas, kryształy oliwinu zwykle stają się czarne lub odbarwiają się, a wietrzenie nadaje im bardzo nietypowy gąbczasty wygląd. Ale jeśli świeży pallasyt z kryształkami oliwinu rzędu centymetra zostanie pocięty i wypolerowany, to jego wygląd będzie zupełnie inny.

Pochodzenie pallasytów i meteorytów żelaznych jest ze sobą ściśle powiązane. Przyjmuje się, że źródłem meteorytów żelaznych były wnętrza jąder zróżnicowanych asteroid, natomiast pallasyty powstały z zewnętrznych warstw rdzeni – tam, gdzie zmieszały się metaliczne składniki rdzenia i bogaty w krzemiany materiał skorupy asteroidy.

Mezosyderyty

W ich przypadku skład meteorytów i ich substancje implikują mniej więcej równą zawartość niklu, żelaza i krzemianów (oliwinu, skaleni wapniowych, piroksenów). Mezosyderyty charakteryzują się niejednorodną strukturą brekcji. Występują w nich metale i materiały krzemianowe w postaci drobnoziarnistych przerostów oraz fragmentów ostrokątnych lub zaokrąglonych.

Meteoryty tej klasy są bardzo rzadkie. Tak więc do 2009 roku znaleziono tylko 145 takich meteorytów, z czego 44 znaleziono na Antarktydzie. Pomimo rzadkości tych kosmicznych gości, ludzie zaobserwowali upadek siedmiu mezosyderytów. Fragmenty niektórych mezosyderytów ważą kilka ton i należą do największych znalezionych meteorytów.