Хімічний склад метеоритів та їх класифікація
Для науки питання, з чого складається метеорит, давно вже виявилося вирішеним, адже в метеоритах є ті самі елементи, що присутні і на Землі.
Принциповий склад метеоритів
Якщо оцінювати в середньому, то до хімічного складу метеоритів входять вісім основних елементів:
- залізо;
- нікель;
- кремній;
- сірка;
- магній;
- кальцій;
- алюміній;
- кисень.
Всі інші елементи представлені у вигляді слідів. Ці елементи, пов’язані між собою, формують мінеральне тіло метеориту. Більшість цих мінералів також можна знайти у гірських породах Землі. Але зрідка і в дуже малих кількостях у метеоритах трапляються і мінерали, незнайомі земним мінералогам. Перешкодою їхньому освіти Землі є, швидше за все, склад атмосфери Землі.
Традиційна класифікація метеоритів за складом
Домінування тих чи інших речовин у загальноприйнятій класифікації визначає, як діляться метеорити за хімічним складом, у своїй вчені розглядають три групи.
Кам’яні метеорити з мінеральним матеріалом
Хондрити
Це агломерати, які зазнали незначних змін з моменту свого формування. У них присутні хондри – округлі гранули діаметром до 1 мм, які становлять більшу частину структури майже всіх подібних метеоритів. Хондри є краплями розплавлених силікатів, що миттєво кристалізувалися.
Ці «вічні» камені кристалізувалися в первинній хмарі пилу та газу в різних умовах, тому зараз розрізняють безліч їх різновидів. Досліджений склад Челябінського метеорита визначив його до класу звичайних хондритів.
Відео про склад Челябінського метеориту
Ахондрити
Ці метеорити мають складнішу історію, що допускає відокремлення їх від астероїдів або планет. Це також кам’яні метеорити, але не містять округлих хондр. Їхня структура і склад нагадують земні базальти. Всі ахондрити в якийсь момент були розплавлені, тому втратили хондр, навіть якщо такі були. Це досить поширений вид небесного каміння – приблизно 8% від усіх знайдених на Землі метеоритів. Передбачається, що більшість ахондритів, що приземлилися, своїм походженням зобов’язані астероїду Веста, інші ж були породжені Місяцем, Марсом і рядом астероїдів.
Металеві метеорити (сидерити, залізні метеорити)
Раніше до залізних метеоритів зараховували об’єкти зі схожою внутрішньою структурою (атаксити, гексаедрити, октаедрити), але зараз цими термінами користуються лише в описових цілях. Для них зараз використовується класифікація метеоритів за хімічним складом. Майже всі металеві метеорити стійкі до земного вивітрювання, тому зберігаються довше, ніж інші аналоги. Тому частку залізних метеоритів припадає близько 89% від сукупної маси всіх знайдених небесних каменів. Проте зустрічаються вони досить рідко – 5,7% кількості знайдених. В основному залізні метеорити містять залізо та нікель і майже не містять мінеральних домішок. Останнім вдається зберегтися в округлих вузликах, сформованих графітом, троїлітом або сульфідом заліза, часто зустрічаються оболонки із залізо-карбідного когеніту або шрейберзиту (фосфіду заліза).
За допомогою надзвичайно чутливих методів аналізу дослідники спромоглися виявити, що до складу метеоритів входять сліди таких рідкісних елементів, як галій, германій або іридій.
Нікель і залізо в металевих метеоритах присутні у формі двох мінералів, найчастіше це камасит, в якому є 4-7,5% нікелю. Цей мінерал має великі кристали, що виглядають як променеподібні структури або широкі смуги, якщо поверхню залізного метеориту протруїти. Іншим мінералом є теніт, що містить більше нікелю (27-65%). Його кристали дрібніші і на протруєній поверхні метеорита вони виглядають як тонкі стрічки, що відбивають.
Метеорити зі змішаним складом (залізно-кам’яні метеорити)
Палласити
У паласитах основа залізонікелева, що має вкраплення кристалів олівіну. Назва з’явилося на честь німецького вченого П. Палласа, який знайшов перший у Росії метеорит під Красноярськом. Олівини, що входять до складу паласитів, мають схожу структуру і склад. Вони менше нікелю і кальцію проти зразками земних оливинов.
Кристали олівінів, що входять в паласити, являють собою сформовану з нікелістого заліза сіткоподібну матрицю. У довго пролежали на поверхні землі вивітряних паласитах олівінові кристали зазвичай чорніють або знебарвлюються, а вивітрювання надає їм дуже незвичайний губчастий вигляд. Але якщо свіжий палласит з кристалами олівіна порядку сантиметра розрізати і відполірувати, його вигляд виявиться зовсім іншим.
Походження паласитів та залізних метеоритів тісно пов’язане. Передбачається, що джерелами залізних метеоритів були надра ядер диференційованих астероїдів, тоді як паласити виникли із зовнішніх шарів ядер – там, де були перемішані металеві компоненти ядра і багатий на силікат матеріал кори астероїда.
Мезосидерити
У тому випадку склад метеоритів та його речовини мають на увазі приблизно рівний вміст нікелю, заліза і силікатів (олівін, кальцієві польові шпати, піроксени). Мезосидеритам властива неоднорідна брекчієподібна структура. Метали та силікатні матеріали в них присутні у формі дрібнозернистих зрощень та гострокутних або округлих уламків.
Метеорити цього класу трапляються дуже рідко. Так, до 2009 року було знайдено лише 145 подібних метеоритів, з них 44 – в Антарктиді. Незважаючи на рідкість цих космічних гостей, люди спостерігали падіння семи мезосидеритів. Фрагменти деяких мезосидеритів важать кілька тонн і входять до найбільших знайдених метеоритів.