Метеоритಾಸ್
Linas JuozėnasПоделиться
Метеориты: горные породы из-за пределов Земли
Метеориты — это природные космические объекты, которые не разрушились при пролете через атмосферу и достигли поверхности Земли. Большинство из них когда-то были частями астероидов, а гораздо меньшая доля была выброшена с Луны или Марса в результате древних ударов. В них сохранились одни из самых ранних твердых частиц Солнечной системы, остатки расплавленных кор астероидов и их ядер, следы столкновений, планетные минералы, органические соединения и свидетельства путешествий, которые могли длиться миллионы лет. Эти путешествия закончились в поле, пустыне, на ледниковом щите, крыше, дороге или в озере.
Краткие факты
Метеорит определяется не только составом, но и своим путем: когда-то он был природным твердым телом, движущимся в космосе, при пролете через атмосферу начал светиться, а сохранившееся вещество достигло Земли. Метеориты не относятся к одному виду горных пород. К ним относятся и примитивные камни, богатые пылью, и вулканические породы дифференцированных астероидов, и обломки богатых металлом глубин древних планетных тел, и смеси оливина с металлом, и фрагменты Луны или Марса, сцементированные в брекчии ударами.
| Признак | Типичное проявление | Почему это важно |
|---|---|---|
| Возраст ранней Солнечной системы | В первичных метеоритах содержатся компоненты, образовавшиеся в самом начале существования Солнечной системы, около 4,567 млрд лет назад. | В них сохранилось вещество, более древнее, чем дошедшие до наших дней поверхностные породы Земли, и они позволяют установить хронологию формирования планет. |
| Корка плавления | Тонкая черная, коричневая или темно-серая корка, образовавшаяся из-за кратковременного плавления и абляции внешней поверхности при прохождении через атмосферу. | Свежая корка может служить признаком метеорита, однако на нее могут быть похожи корка выветривания, стекловидное покрытие шлака и пустынный лак. |
| Железо-никелевый металл | Во многих метеоритах встречаются блестящие зерна, прожилки или почти сплошные массы металла. | Металл влияет на плотность и магнитные свойства, однако важно тщательно отличать промышленное железо, шлак и земной магнетит. |
| Хондры | Округлые силикатные образования, диаметр которых обычно составляет от долей миллиметра до нескольких миллиметров. | Они позволяют распознать хондритовое вещество и сохраняют следы высокотемпературных событий, происходивших до аккреции астероидов. |
| Ударные изменения | Брекчии, жилы расплава, раздробленные минералы, перераспределение металла и смешанные обломки свидетельствуют о столкновениях. | Метеорит может сохранять следы нескольких этапов ударов, захоронения под другими материалами, нагревания, разрушения и повторного соединения. |
| Выветривание в земных условиях | После падения образуются ржавчина, трещины, отложения карбонатов, глина и соли, происходит окисление и разрушается кора плавления. | Условия обнаружения и время, проведенное в земле, сильно влияют на состояние метеорита и необходимые меры по его сохранению. |
Термины: из космоса на поверхность Земли
Метеороид, метеор и метеорит описывают разные этапы одного возможного пути. Метеороид — это естественный твердый объект, движущийся в космосе. Когда при его движении через атмосферу появляется видимый свет, это явление называют метеором. Любое сохранившееся твердое вещество, найденное на поверхности Земли, является метеоритом.
Свет метеора возникает главным образом из-за взаимодействия быстро движущегося тела с атмосферой. Свечению способствуют сжатый и нагретый воздух, вещество, отделившееся в результате абляции, ионизированный газ, распад на фрагменты и светящийся след. Это не просто камень, горящий как дерево, а внутренность сохранившегося метеорита обычно не бывает полностью расплавлена.
Терминология метеоритов также описывает обстоятельства наблюдения и обнаружения. Понятие падение связано с наблюдавшимся или зарегистрированным приборами явлением в атмосфере. Понятие находка обозначает метеорит, обнаруженный позднее, появление которого не наблюдали непосредственно. Один метеороид может расколоться на сотни или тысячи фрагментов, рассеянных в поле рассеяния метеоритов.
| Термин | Значение | Важное различие |
|---|---|---|
| Метеороид | Естественное твердое тело, движущееся в межпланетном пространстве и меньшее, чем тела, обычно называемые астероидами. | Этот термин применяют к телу до его попадания в атмосферу или до его обнаружения. |
| Метеор | Светящееся атмосферное явление, связанное с вхождением в атмосферу метеороида. | Метеор — это явление и свет, а не найденный камень. |
| Яркий метеор | Исключительно яркий метеор, видимый на обширной территории. | Многие яркие метеоры не оставляют метеоритов, которые можно было бы найти, поскольку тело слишком мало, хрупко или полностью разрушается из-за абляции. |
| Болид | Термин, часто используемый для описания исключительно яркого метеора, сопровождающегося взрывом или распадающегося на множество фрагментов. | Употребление различается в зависимости от научной области и публикации. |
| Метеорит | Природное вещество внеземного происхождения, пережившее прохождение через атмосферу и достигшее поверхности Земли. | Ударное стекло земного происхождения и выброшенное при ударе вещество не являются метеоритами, если только само вещество не прибыло из космоса. |
| Наблюдавшееся падение | Метеорит, связанный с наблюдавшимся или зарегистрированным приборами его появлением. | Если быстро найти метеорит, можно сохранить свежую кору плавления, неустойчивые минералы и более достоверные данные об обстоятельствах падения. |
| Находка | Метеорит, найденный без непосредственного наблюдения за его падением. | Находки могут пролежать в земле годы, тысячелетия и дольше и сильно пострадать от выветривания. |
| Абляция | Потеря поверхностного вещества вследствие интенсивного аэродинамического нагрева, плавления, испарения и эрозии. | Абляция формирует внешнюю поверхность, но обычно затрагивает лишь тонкий поверхностный слой уцелевшего тела. |
| Тёмный полёт | Финальное невидимое снижение, когда тело замедляется до скорости, недостаточной для поддержания яркого метеора. | Во время тёмного полёта ветер может унести небольшие фрагменты далеко от видимой траектории. |
| Поле рассеяния | Географическая область, в которой рассеяны фрагменты одного падения. | На форму поля рассеяния, отмеченного на карте, влияют размер фрагментов, разрушение в атмосфере, ветры, рельеф, а также неравномерность поисков и сбора находок. |
| Родительское тело | Астероид, Луна, Марс или другое тело, с которого был выброшен метеорит. | Большинство родительских тел не связаны с конкретными астероидами, имеющими собственные названия. |
| Основная масса | Самый крупный из известных найденных фрагментов конкретного метеорита. | Эта атрибуция может измениться, если позднее будет подтверждено, что более крупный экземпляр относится к тому же метеориту. |
Классификация: примитивные каменные метеориты, планетарные породы и богатые металлом фрагменты
Метеориты классифицируют по текстуре, минералогическому составу, валовому химическому составу, изотопному составу кислорода, содержанию металла, истории ударных воздействий, выветриванию и связи с установленными группами. Общее деление на каменные, каменно-железные и железные метеориты полезно, но научная классификация гораздо подробнее.
Хондриты
Примитивные метеориты, содержащие хондры, мелкозернистую основную массу, металл, сульфиды, тугоплавкие включения или сочетания этих компонентов. Они не подвергались полному масштабному плавлению и планетарной дифференциации.
Ахондриты
Метеориты, обычно не содержащие хондр, свидетельствующие о магматическом плавлении, кристаллизации, дифференциации, ударном воздействии или частичном плавлении на астероидах, Луне или Марсе.
Железные метеориты
Метеориты с преобладанием металла, состоящие главным образом из сплавов железа и никеля с сульфидами, фосфидами, карбидами, силикатными включениями или другими второстепенными фазами.
Палласиты
Каменно-железные метеориты, в которых кристаллы оливина заключены в железо-никелевом металле. История их формирования может быть связана с дифференцированными родительскими телами, смешиванием вследствие ударов и сложным взаимодействием металла и силикатов.
Мезосидериты
Брекчированные каменно-железные метеориты, состоящие из смешанных базальтовых, плутонических и металлических фрагментов, скопившихся в результате крупных ударных событий на дифференцированных астероидах.
Планетарные метеориты
Лунные и марсианские метеориты — это ахондритовые породы, выброшенные ударами с поверхности этих тел и распознаваемые по минералогическому и химическому составу, изотопам и сравнениям с известными планетными образцами или атмосферными газами.
| Основная группа | Характерные классы | Типичные внутренние характеристики | Какую историю отражает группа |
|---|---|---|---|
| Обыкновенные хондриты | Группы H, L и LL | Хондры, оливин, пироксен, полевошпатовый материал, железоникелевый металл и троилит. | Аккреция, метаморфизм родительского тела, содержание металла, ударное воздействие и история столкновений астероидов. |
| Углистые хондриты | CI, CM, CO, CV, CR, CK и родственные группы | Мелкозернистая матрица, во многих группах — хондры, тугоплавкие включения, гидратированные минералы, углеродсодержащие соединения или высокотемпературные компоненты. | Химия ранней Солнечной системы, изменение под воздействием воды, летучие элементы, органические вещества и досолнечное вещество. |
| Энстатитовые хондриты | Группы EH и EL | Силикаты, богатые энстатитом, необычный состав восстановленных минералов, металл и сульфиды. | Формирование в сильно восстановительных химических условиях во внутренней части Солнечной системы. |
| Другие группы хондритов | Группы R и K, а также вещество, не отнесенное к группам | Особые пропорции хондр, матрицы и металла, степень окисления и изотопный состав. | Дополнительные резервуары астероидного вещества, не представленные группами обыкновенных или углистых хондритов. |
| Примитивные ахондриты | Акапулькоиты, лодраниты, виннонаиты, уреилиты, брахиниты и родственные материалы | Частично расплавленные или перекристаллизованные породы, сохранившие признаки неполной дифференциации. | Переход от примитивного астероидного вещества к полностью дифференцированным коре, мантии и металлу. |
| Дифференцированные ахондриты | Метеориты группы HED, ангриты, аубриты, лунные метеориты, марсианские метеориты и другие | Базальтовые, плутонические, брекчиевые или похожие на мантийные породы магматические текстуры. | Вулканизм, формирование коры, процессы в мантии, ударное брекчирование и эволюция планет. |
| Железные метеориты | Многочисленные химические группы, включая IAB, IIAB, IIIAB, IVA, и не отнесенные к группам железные метеориты | Камасит, тэнит, плессит, троилит, шрейберзит, графит и иногда встречающиеся силикаты. | Отделение металла, медленное охлаждение, ударное перемешивание, формирование ядра и разрушение дифференцированных астероидов. |
| Каменно-железные метеориты | Палласиты и мезосидериты | Каркасы из оливина и металла или брекчиевые смеси силикатных пород и железоникелевого металла. | Взаимодействие металла и силикатов, дифференцированные родительские тела, разрушение и масштабное перемещение вещества при ударах. |
От солнечной туманности до метеорита
Метеориты сохраняют следы последовательности событий, начавшейся ещё до появления планет. Тугоплавкие минералы сконденсировались, пыль и расплавленные капли объединились в астероиды; одни родительские тела остались примитивными, другие расплавились и дифференцировались; столкновения раздробили их и вновь собрали, а более поздние столкновения выбросили фрагменты на орбиты, пересекающие орбиту Земли.
- Конденсация тугоплавкого вещества Включения, богатые кальцием и алюминием, образовались одними из первых среди известных высокотемпературных твёрдых веществ Солнечной системы.
- Образование хондр До аккреции астероидов пыль и первичные зёрна подвергались кратковременному воздействию высоких температур, в результате которого образовывались округлые силикатные капли.
- Аккреция Пыль, хондры, металл, сульфиды, лёд и тугоплавкие фрагменты объединялись в планетезимали и астероиды.
- Изменение родительского тела Вода, тепло, давление и время изменили некоторые примитивные астероиды, не расплавив их полностью.
- Дифференциация Более крупные или горячие тела частично или полностью расплавились, что позволило металлу, минералам мантии и породам коры разделиться.
- Эволюция под воздействием ударов Столкновения дробили вещество астероидов, вызывали ударные изменения, плавили, перемешивали, погребали, выкапывали его и вновь собирали.
- Выброс в космос Позднейшие столкновения выбросили фрагменты на самостоятельные орбиты, иногда пересекающие путь Земли лишь спустя миллионы лет.
- Выживание в атмосфере Лишь часть прибывающего вещества выдерживает абляцию, разрушение и окончательное падение, становясь метеоритами.
В молодой Солнечной системе образуется газопылевой диск
Материал, унаследованный от более ранних звёзд, смешивается вокруг формирующегося Солнца с вновь сконденсировавшимися минералами.
Образуются высокотемпературные включения и хондры
Конденсируются тугоплавкие минералы, а другие зёрна ненадолго плавятся и превращаются в округлые капли в ходе процессов, которые до сих пор активно изучаются.
Мелкие частицы объединяются в астероиды
В результате столкновений, электростатического притяжения, гравитации и повторного уплотнения первичное твёрдое вещество объединяется в более крупные родительские тела.
Вода и тепло изменяют некоторые родительские тела
Лёд тает, жидкости реагируют с минералами, а радиоактивный распад нагревает недра тел; в результате образуются гидратированные минералы или происходит метаморфическая перекристаллизация.
Другие тела плавятся и дифференцируются
Металл отделяется от силикатного материала, кристаллизуется кора, образуются вулканические породы и становятся различимыми отдельные внутренние слои.
Столкновения неоднократно изменяют астероиды
Ударные волны дробят минералы, образуют жилы расплава, смешивают несвязанные породы, срывают кору и обнажают богатый металлами материал из глубин.
Обломок выходит на орбиту, пересекающую орбиту Земли
Гравитационные резонансы, сближения с планетами и последующие столкновения постепенно направляют часть обломков к Земле.
Вход в атмосферу формирует окончательный объект, достигающий Земли
Абляция удаляет внешний материал, фрагментация рассеивает обломки, а выветривание начинается, как только уцелевшие части достигают земли.
Вход в атмосферу, абляция, фрагментация и тёмный полёт
Метеороиды входят в атмосферу со скоростью в несколько километров в секунду. Воздух перед объектом сильно сжимается и нагревается, внешняя поверхность плавится и разрушается, под действием аэродинамических нагрузок могут отделяться обломки, а уцелевшие части в конечном счёте замедляются настолько, что продолжают падать, не оставляя видимого светящегося следа.
Сжатая атмосфера
Вокруг входящего в атмосферу тела возникают чрезвычайно высокие давление и температура, поэтому газ начинает светиться, а тепло передаётся внешней поверхности.
Абляция
Поверхностный материал плавится, испаряется, течёт и срывается. На этом этапе могут сгладиться края и сформироваться рельеф с характерными бороздами.
Кора плавления
Когда расплавленный внешний слой резко охлаждается, образуется тонкая затвердевшая корка. Свежая кора может быть матовой, стекловидной, чёрной, коричневой или мелкотрещиноватой.
Фрагментация
Существовавшие ранее трещины, внутренняя слабость, внезапная нагрузка и аэродинамические силы могут расколоть одно тело на множество частей на разных высотах.
Тёмный полёт
Достаточно замедлившиеся обломки больше не вызывают яркого метеорного явления и падают под действием силы тяжести, а ветер влияет на их конечные места падения.
Достижение поверхности Земли
Небольшие фрагменты обычно достигают поверхности на скорости, близкой к предельной скорости падения, а не сохраняя исходную космическую скорость, хотя удар всё равно может повредить крыши, транспортные средства, почву, лёд или сам метеорит.
| Внешний признак | Как она может образоваться | Что учитывать при оценке |
|---|---|---|
| Сплошная кора плавления | Внешняя поверхность плавится и резко охлаждается, а обломок остаётся целым на протяжении фазы свечения. | Блестящая каменная корка, образовавшаяся на Земле, обожжённая порода, марганцевое покрытие и промышленная глазурь могут напоминать тёмную кору. |
| Вторичная кора плавления | Обломок раскалывается во время полёта, и его вновь открывшаяся поверхность ненадолго снова нагревается. | Различия в толщине корки могут указывать на то, что раскол происходил более одного раза. |
| Линии потока | Во время абляции расплавленный поверхностный материал стекает по поверхности, сохраняющей постоянное положение относительно направления полёта. | Царапины, борозды выветривания и следы литья — не одно и то же. |
| Регмаглипты | Неравномерная абляция образует округлые углубления, особенно на железных метеоритах. | Ямки, напоминающие отпечатки пальцев, встречаются в некоторых земных породах и промышленных металлах, поэтому их одних недостаточно для распознавания метеорита. |
| Ориентированная форма | Постоянное положение во время полёта придаёт форму, напоминающую щит или конус, либо форму с выступающей передней частью и ободком. | Большинство метеоритов — неправильной формы обломки, и они никогда не приобретают ориентированную форму, изображаемую в учебниках. |
| Загнутый краешек | Расплавленное вещество скапливается у края ориентированной передней поверхности. | Похожие выступающие края могут образоваться при изготовлении, а также в результате коррозии. |
| Свежая поверхность излома без корки | Тело раскололось поздно: во время тёмного полёта, при ударе о поверхность или уже после того, как его нашли и подняли. | Поверхность излома, недавно образовавшаяся на Земле, может напоминать поверхность без корки плавления, возникшую во время полёта. |
| Трещины усадки | Тонкая корка плавления остывает быстрее, чем внутренняя часть, поэтому в ней образуется мелкая сеть многоугольных трещин. | Выветривание и обезвоживание могут расширять трещины или создавать похожие на них образования. |
Хондры, металл, брекчии, ударное воздействие и узоры, проявляющиеся при травлении
Внутреннее строение метеоритов даёт больше информации, чем их тёмная поверхность. Округлые капли, первичная матрица, металлические сплавы, сульфиды, базальтовые кристаллы, раздробленные обломки, ударный расплав и металлические структуры, образовавшиеся при медленном остывании, раскрывают процессы, происходившие ещё до завершения формирования планет и задолго до того, как метеорит достиг Земли.
Хондры
Округлые образования, возникшие из исходного вещества, которое ненадолго расплавилось или расплавилось частично. Их внутренняя структура может быть порфировой, полосчатой, радиальной, криптокристаллической или стекловатой.
Тугоплавкие включения
Включения, богатые кальцием и алюминием, и родственные им высокотемпературные образования содержат минералы, которые конденсировались или кристаллизовались среди самых древних датированных твёрдых тел Солнечной системы.
Железо-никелевый металл
Камасит и тенит встречаются во многих хондритах в виде зёрен, а в железных метеоритах и палласитах составляют основную массу.
Ударные жилы
Тёмные жилы, заполненные расплавом, образуются, когда давление при столкновении на короткое время повышает температуру и деформирует или расплавляет минералы в узких зонах.
Брекчии
В результате повторных ударов по астероиду, Луне или Марсу угловатые обломки разных пород спрессовываются, сплавляются или скрепляются в единое целое.
Оливин палласитов
Округлые или угловатые кристаллы оливина вкраплены в железоникелевый металл; при нарезке на тонкие пластинки они иногда бывают полупрозрачными, медового, желтовато-зелёного или коричневого цвета.
| Внутренний признак | Внешний вид | Научное значение |
|---|---|---|
| Мелкозернистая матрица | Тёмное очень мелкозернистое вещество, окружающее хондры и включения. | Могут сохранять первичную пыль, гидратированные минералы, углеродсодержащие соединения и признаки изменений родительского тела. |
| Троилит | От бронзовых до тёмных зёрен или комков сульфида железа. | Свидетельствуют о химических процессах с участием восстановленной серы и часто встречаются рядом с железоникелевым металлом. |
| Ударный расплав | Тёмные стекловидные или мелкокристаллические жилы, скопления, обломки или матрица брекчии. | Свидетельствуют о быстром плавлении при столкновении и могут включать обломки нескольких типов пород. |
| Планарная деформация и мозаичность | Микроскопические нарушения, трещины или изменения оптических свойств внутри минералов. | Служат свидетельством ударного давления и помогают определить формальный класс ударного метаморфизма. |
| Узор Видманштеттена | Переплетающиеся полосы, проявляющиеся после шлифовки и травления подходящего железного метеорита. | Это структура срастания камасита и тэнита, образовавшаяся при чрезвычайно медленном остывании внутри родительского тела. |
| Линии Неймана | Тонкие параллельные линии деформации, видимые в некоторых богатых камаситом железных метеоритах. | Свидетельствуют о механическом ударе по кристаллической структуре металла. |
| Плессит | Мелкозернистая структура срастания металлических фаз между более крупными пластинами камасита. | Отражают поздние этапы распада твёрдого раствора железа и никеля на отдельные фазы при остывании. |
| Газовые полости | Настоящие округлые газовые полости в метеоритах встречаются редко. | Обилие пузырьков обычно более характерно для шлака или вулканической породы, хотя в редких ударных расплавах и вулканических материалах планетного происхождения могут встречаться отдельные полости. |
Физические, минералогические и химические свойства
У метеоритов нет единой химической формулы, твёрдости, плотности, цвета или магнитных свойств. Их характеристики определяются составляющими их минералами и сплавами. Углистый хондрит, лунная брекчия, палласит и железный метеорит могут отличаться друг от друга сильнее, чем многие не связанные между собой земные породы.
| Свойство | Типичный диапазон или поведение | Практическое значение |
|---|---|---|
| Общий состав | Силикаты в различных пропорциях, железо-никелевый металл, сульфиды, оксиды, фосфиды, углеродсодержащие фазы, стекло и продукты ударных процессов. | Класс и история родительского тела определяют почти все наблюдаемые свойства. |
| Наиболее распространённые силикаты | Оливин, пироксены с низким и высоким содержанием кальция, плагиоклаз или маскелинит, стекло полевошпатового состава и фазы диоксида кремния. | Соотношение минералов помогает определить группу, степень метаморфизма, планетарное происхождение и историю ударных воздействий. |
| Плотность | Плотность углистых и пористых каменных метеоритов может составлять примерно 2–3; обыкновенных хондритов — обычно около 3,2–3,7; каменных железных метеоритов — около 4–5,5; железных метеоритов — около 7–8. | Ощущаемая тяжесть полезна для первичной оценки, однако диапазоны плотности перекрываются с плотностью земных материалов, а выветривание меняет объёмную плотность. |
| Твёрдость | Зависят от минералов: от мягкой углистой основной массы и сульфидов до более твёрдых оливина, пироксена, полевых шпатов и металла. | Нельзя описать весь метеорит одним значением по шкале Мооса. |
| Магнитные свойства | Сильные у железных метеоритов, обычно заметные у обыкновенных хондритов, слабые или отсутствуют у некоторых ахондритов, лунных пород и сильно выветренного материала. | Магнит может помочь оценить находку, но только по нему нельзя ни подтвердить, ни исключить метеоритное происхождение. |
| Электропроводность | Высокая у богатых металлом метеоритов и низкая у большинства каменных метеоритов, в которых преобладают силикаты. | Полезен при специализированных исследованиях, но сильно зависит от количества металла и состояния поверхности. |
| Блеск | Матовая корка плавления, неблестящая каменистая основная масса, стекловидные силикаты, металлические зёрна или ярко блестящее полированное железо. | Толстый блестящий слой, похожий на глазурь, или равномерно стекловидная внутренняя структура чаще указывают на шлак или земное стекло. |
| Цвет черты | Большинство метеоритов не оставляют характерной для гематита красной или характерной для магнетита чёрной черты. | Проба на цвет черты повреждает образец, поэтому её следует избегать для ценных экземпляров. |
| Никель | Железо-никелевые сплавы встречаются во многих метеоритах, хотя концентрация никеля сильно различается. | Никель помогает распознать метеоритный металл, но он также содержится в промышленных сплавах. |
| Радиоактивность | Обычные метеориты не более радиоактивны, чем многие земные породы. | При обычном обращении особой радиационной опасности нет. |
| Пористость | Низкая у многих обыкновенных хондритов и железных метеоритов, выше у некоторых углистых и брекчированных материалов. | Пористость влияет на выветривание, водопоглощение, плотность и сохранность. |
| Тип выветривания | Металл ржавеет, сульфиды окисляются, соли мигрируют, кора плавления исчезает, а хрупкая основная масса может растрескаться или рассыпаться в порошок. | Условия обнаружения и влажность места хранения могут быстро изменить состояние образца. |
Родительские тела: астероиды, Луна, Марс и неустановленные миры
Учёные устанавливают связь с родительскими телами, сопоставляя данные о химическом составе минералов, изотопах кислорода, микроэлементах, радиометрическом возрасте, захваченных газах, спектрах и наблюдениях за орбитами, а также сравнивая их с данными космических аппаратов. Большинство метеоритов можно отнести к химической или петрографической группе, не устанавливая конкретный астероид с собственным именем.
Примитивные астероиды
Хондриты происходят от родительских тел, которые не расплавились полностью. Их группы отражают различия в химическом и изотопном составе резервуаров вещества ранней Солнечной системы.
Дифференцированные астероиды
Ахондриты, железные и каменно-железные метеориты свидетельствуют о телах, которые расплавились, в которых металл отделился от горных пород, образовались кора и мантия или вещество которых сильно перемешалось в результате ударов.
Луна
К лунным метеоритам относятся брекчии высокогорий, базальты лунных морей, породы из ударного расплава и смешанные реголитовые породы. Их распознают по химическому составу и сравнивая с образцами Луны, доставленными на Землю.
Марс
К марсианским метеоритам относятся базальтовые шерготтиты, клинопироксениты, ортопироксениты, реголитовые брекчии и другие породы, связь которых подтверждается изотопным составом и газами, соответствующими атмосфере Марса.
Богатые металлом резервуары
Многие группы железных метеоритов представляют собой медленно остывавший металл из глубин дифференцированных тел, тогда как в других сохранились смеси, образовавшиеся при ударах и не соответствующие простой модели неповреждённого ядра.
Родительские тела всё ещё неизвестны
Надёжно определить сохранившийся источник многих групп метеоритов не удалось: их родительские астероиды были разрушены, изменились или остаются слишком маленькими и далёкими, чтобы их можно было уверенно идентифицировать.
| Данные | Что они могут рассказать | Ограничения |
|---|---|---|
| Изотопы кислорода | Позволяет различать материалы, образовавшиеся в разных резервуарах вещества Солнечной системы, и связывать фрагменты одного метеорита. | Изотопные составы нескольких родственных тел могут перекрываться; необходимо также учитывать выветривание. |
| Химический состав минералов | Определяет характерный для конкретных групп состав оливина, пироксена, полевых шпатов, металла и акцессорных минералов. | Смешение и изменения, вызванные ударами, могут объединить материал более чем одного литологического типа. |
| Захваченные газы | Характерные для атмосферы Марса признаки, сохранившиеся в ударном стекле, подтверждают гипотезу марсианского происхождения. | Не каждый марсианский метеорит содержит газосодержащие включения, удобные для исследований. |
| Образцы, доставленные на Землю | Лунные метеориты можно напрямую сравнивать с породами, собранными во время лунных миссий. | Луна геологически разнообразна, а метеориты приносят материал из областей, не представленных образцами, собранными в местах посадки. |
| Спектры отражения | Связывает минералогический состав поверхности астероидов с группами метеоритов, включая надёжную связь группы HED с астероидом Веста. | Космическое выветривание, размер зёрен, смеси и неполные наблюдения астероидов затрудняют установление соответствий. |
| Радиометрический возраст | Позволяет определить время кристаллизации, метаморфизма, ударов и последующих изменений. | В одном метеорите могут присутствовать несколько минералов и обломков с различной историей возраста. |
| Воздействие космических лучей | Позволяет оценить, как долго фрагмент путешествовал в космосе как небольшое тело под воздействием космических лучей. | Воздействие может прекратиться, когда фрагмент окажется под укрывающим материалом, а затем возобновиться; сложное дробление может осложнить установление его истории. |
| Орбита, определённая инструментальными наблюдениями | Хорошо зафиксированный болид может позволить определить орбиту до входа в атмосферу и вероятную область происхождения. | Точные орбиты известны лишь для небольшой части метеоритов, найденных после наблюдавшихся падений. |
Падения, находки, поля рассеяния метеоритов и среда обнаружения
Обстоятельства находки влияют как на научную ценность, так и на сохранность. Документированное падение позволяет связать метеорит с видеозаписями, данными радаров, звука, инфразвука и сейсмическими данными, а также с восстановленной орбитой. Хорошо документированная находка может быть не менее важной, если сохранены данные о её местоположении, связях с окружающей средой в месте находки, а также цепочке передачи и хранения.
Наблюдавшиеся падения
Сообщения очевидцев, камеры, спутники, метеорологические радары, акустические записи и оперативно начатые поиски позволяют напрямую связать камни с одним атмосферным явлением.
Скопления метеоритов в Антарктиде
Движение льда и абляция концентрируют метеориты в определённых областях голубого льда, где тёмные камни хорошо заметны. Организованный сбор для научных исследований позволяет сохранить данные о контексте находки.
Жаркие пустыни
Редкая растительность, медленные изменения поверхности и сильный визуальный контраст позволяют метеоритам накапливаться и быть заметными, хотя воздействие окисления и солей может быть сильным.
Обрабатываемые поля и открытые местности
Недавно упавшие метеориты можно найти на полях, дорогах, крышах, во дворах, в снегу и в верхнем слое почвы, если начать поиски быстро.
Находки в городах
Здания, транспортные средства, камеры наблюдения и многочисленные свидетельства очевидцев могут помочь подробно задокументировать падение, однако вопросы загрязнения и права собственности нужно решать осторожно.
Старые поля рассеяния метеоритов
Железные метеориты и устойчивые каменные метеориты могут сохраняться достаточно долго, чтобы их части, находящиеся далеко друг от друга, находили в пустынях, на равнинах и в местах, связанных с ударами.
| Наблюдение при обнаружении | Возможное значение | Что следует задокументировать |
|---|---|---|
| Свежая чёрная кора и металл без следов выветривания | Возможное недавнее падение или хранение в месте, защищённом от воздействия окружающей среды. | Точное местоположение, дата, нашедший, фотографии до прикосновения к находке, фрагменты поблизости, погода и связанные с этим повреждения. |
| Размеры фрагментов увеличиваются в одном направлении | В поле рассеяния мог происходить аэродинамический сортинг. | Масса, координаты, последовательность обнаружения, данные о ветре, рельеф и охват поисков. |
| Несколько похожих камней рядом друг с другом | Это могут быть связанные друг с другом фрагменты одного падения или скопление, образовавшееся в результате выветривания. | Расположение на месте обнаружения, соответствие особенностям коры плавления, минералогический состав, выветривание и лабораторное сравнение. |
| Камень, застрявший в крыше или транспортном средстве | Обстоятельства удара могут подтвердить недавнее падение и сохранить информацию о траектории. | Фотографии, повреждения объекта, ориентация, рассказы очевидцев, право собственности и способ извлечения. |
| Тёмный камень на каменистой поверхности пустыни | Метеорит может заметно отличаться от местных геологических образований. | Типы местных пород, корка выветривания, промышленные отходы поблизости, координаты и правовой статус земли. |
| Железная масса с сильно отслаивающейся поверхностью | Долгое пребывание на Земле или выветривание в среде, богатой хлоридами, могли изменить поверхность. | Глубина залегания, окружающая почва, соли, слои коррозии, связанные фрагменты и история консервации. |
Знаменитые метеориты и их открытия
Знаменитые метеориты важны не только своими размерами или впечатляющим падением. Они изменили взгляды учёных, сохранили необычный материал материнского тела, предоставили достаточно свежего материала для исследований по всему миру или связали наблюдения за атмосферой с лабораторным анализом.
Энсисхейм, 1492 г.
Один из старейших хорошо задокументированных метеоритов, упавших в Европе и сохранившихся до наших дней. Его сохранность напрямую связывает наблюдавшиеся очевидцами небесные явления, исторические записи, память городского сообщества и современные исследования метеоритов.
Л’Эгль, 1803 г.
Во Франции выпали тысячи камней. Тщательное исследование помогло доказать, что породы действительно прибывают из космоса, в то время, когда эта идея всё ещё вызывала споры.
Хоба, Намибия
Самый крупный известный цельный метеорит на Земле. Его огромная масса из железа и никеля по-прежнему находится на месте обнаружения и свидетельствует как о способности пережить прохождение через атмосферу, так и о длительном воздействии земной среды.
Сихотэ-Алинь, 1947 г.
В результате впечатляющего падения железного метеорита на востоке России образовались отдельные метеориты с регмаглиптами, скрученные фрагменты, осколки и кратеры, а также хорошо изученное поле рассеяния метеоритов.
Альенде, 1969 г.
Крупный углистый хондрит, упавший в Мексике, предоставил богатый материал с тугоплавкими включениями, хондрами и досолнечными компонентами, сохранив важнейшую информацию о химическом составе ранней Солнечной системы.
Мерчисон, 1969 г.
Упавший в Австралии углистый хондрит, отличающийся разнообразием органических соединений, гидратированными продуктами изменения и досолнечными зёрнами, сформировавшимися до появления Солнца.
Нахла, 1911 г., и Тиссинт, 2011 г.
Задокументированные падения марсианских метеоритов предоставили относительно свежий материал для изучения магматических пород Марса, компонентов атмосферы, изменений и выбросов при ударе.
Челябинск, 2013 г.
Хорошо задокументированное атмосферное явление над Россией позволило связать восстановление орбиты, ударные волны, повреждения зданий, дробление на фрагменты, травмы от разбитого стекла и обнаружение обыкновенного хондрита.
Кампо-дель-Сьело
Обширное поле рассеяния железных метеоритов в Аргентине, богатое метеоритами и следами ударов. Оно имеет долгую региональную историю, поэтому необходимо тщательно учитывать археологический и правовой контекст.
Научная ценность метеорита особенно возрастает, если сохраняется связь между самим камнем, точным местом его обнаружения, наблюдавшимся падением, историей подготовки образца и лабораторными данными.
Идентификация и находки, которые часто путают с метеоритами
Большинство предполагаемых метеоритов — это земные породы или промышленные материалы. Надёжная идентификация начинается с исключения обычных альтернатив, после чего подтверждается внеземной минеральный и химический состав. Ни один внешний признак или бытовой тест сам по себе не является решающим.
Последовательность неразрушающих исследований
Прежде чем проводить какие-либо испытания, требующие удаления части материала, сохраните образец и зафиксируйте обстоятельства его обнаружения.
- Задокументируйте находку Запишите точное местоположение, дату, имя нашедшего, правовой статус земли и геологические особенности местности, сделайте фотографии и отметьте, наблюдался ли недавно болид.
- Осмотрите поверхность Ищите действительно тонкую кору плавления, закруглённые края, следы течения, регмаглипты, свежие сколы и следы выветривания.
- Ищите полости от газовых пузырьков Многочисленные пузырьковые полости гораздо характернее для шлака, клинкера, вулканического шлака или пемзы, чем для типичного метеорита.
- Осторожно проверьте магнитные свойства Подвесьте небольшой магнит или используйте защитную поверхность, чтобы не поцарапать и не загрязнить образец.
- Оцените массу с учётом размера Сравните массу и объём, помня, что железные метеориты очень плотные, а углистые и каменные метеориты брекчиевого строения могут быть сравнительно лёгкими.
- Осмотрите под увеличением Ищите в уже имеющихся сколах хондры, зёрна металла, троилит, кристаллы минералов, шлаковое стекло, полости пузырьков или земные отложения.
- Сравните с местными материалами Железистые конкреции, базальт, магнетит, печные отходы, обломки дорожного покрытия и выветрившиеся промышленные фрагменты часто принимают за метеориты.
- Обратитесь за лабораторным подтверждением Петрография, химический состав минералов, металл с содержанием никеля, изотопы и данные классификации служат надёжными доказательствами.
| Похожий материал | Почему считают метеоритом | Полезные отличительные признаки |
|---|---|---|
| Промышленный шлак | Тёмный, плотный, магнитный, стекловидный, металлический, иногда приобретший форму при течении расплава. | Часто содержит множество полостей газовых пузырьков, стекло неестественных цветов, следы течения расплава в печи, капли металла или встречается в промышленной среде. |
| Клинкер и шлак из печей | Чёрный или красновато-коричневый пористый материал с оплавленными поверхностями. | Зола, уголь, фрагменты керамики, многочисленные полости пузырьков, остатки несгоревшего топлива и связь с железными дорогами или местами сжигания указывают на техногенное происхождение. |
| Магнетит | Чёрный, плотный, сильно магнитный, местами с металлическим блеском. | Оставляет чёрную черту, может образовывать октаэдры, не имеет хондр и корки плавления, а также структуры железа и никеля. |
| Гематит | Тяжёлый, тёмный, с металлическим блеском, округлый или гроздевидный железистый материал. | Характерная красновато-коричневая черта и обычно слабые магнитные свойства отличают его от большинства метеоритов. |
| Железистые конкреции и болотная руда | Круглые тёмные образования высокой плотности с коркой выветривания и пятнами соединений железа. | Часто помогают распознать осадочную слоистость, земное строение в глубине, концентрический рост, налипший песок и земные оксидные минералы. |
| Базальт и вулканический шлак | Тёмный цвет, иногда магнитные свойства, мелкозернистая структура и признаки выветривания, напоминающие воздействие атмосферы. | Большинство образцов помогают отличить полости газовых пузырьков, структура плагиоклаза и пироксена, корка выветривания, сформировавшаяся в земных условиях, и отсутствие зёрен железа и никеля. |
| Тектит, или ударное стекло | Природный материал, связанный с ударами внеземных тел и иногда приобретший форму во время полёта. | Тектиты — это земное стекло, расплавившееся при ударе, а не обломки, принесённые ударившим телом. |
| Обсидиан и искусственное стекло | Чёрные, блестящие, с полосами течения и способные раскалываться по раковистому излому. | Отличить их помогают однородное стекло, низкое содержание металла, пузырьки и отсутствие характерных для метеоритов минеральных текстур. |
| Чугун или сталь | Сильные магнитные свойства, высокая плотность, металлическая поверхность излома и ржавчина. | Следы механической обработки, литейные швы, состав промышленного сплава, однородная структура и промышленное происхождение указывают на земное происхождение. |
Лабораторные исследования, классификация и установление общего происхождения
Для официальной классификации недостаточно подтвердить, что объект содержит никель или похож на известный метеорит. Исследователи изучают текстуру, минеральный состав, общий химический состав, изотопы, признаки ударного воздействия, выветривание и связь с установленными группами. Может потребоваться небольшой представительный образец.
Перед отбором образца задокументируйте весь экземпляр
Зафиксируйте массу, размеры, внешние поверхности, долю поверхности, покрытую корой, трещины, координаты, обстоятельства обнаружения, данные о собственности и историю подготовки образца.
Выберите представительный участок
Необходимо отличить выветрелую корку от коры плавления, металлических включений, необычных фрагментов и разных типов пород, чтобы образец отражал объект целиком.
Подготовьте полированный препарат или шлиф
Контролируемая подготовка образца выявляет хондры, минералы, металл, ударные прожилки, брекчирование и текстуры, невидимые снаружи.
Определите химический состав минералов и металла
Электронная микроскопия и анализ с помощью микрозонда позволяют определить состав оливина, пироксена, полевых шпатов, металла, сульфидов и акцессорных минералов.
Оцените изотопы и общий состав
Данные об изотопах кислорода, микроэлементах, благородных газах и другие измерения могут помочь различить группы, резервуары вещества родительских тел и планетные источники.
Определите классификацию, стадию ударного воздействия и степень выветривания
Полный набор данных позволяет обосновать отнесение к группе, петрологическому типу и стадии ударного воздействия, определить степень выветривания или установить, что метеорит не относится ни к одной группе.
Сравните образцы, предположительно имеющие общее происхождение
Камни, упавшие во время одного события, должны совпадать по классификации, текстуре, степени выветривания, химическому составу минералов и распределению находок на местности.
| Метод | Что можно выявить | Ограничения |
|---|---|---|
| Ручной магнит | Наличие ферромагнитного металла или фаз, похожих на магнетит. | Многие вещества земного происхождения реагируют на магнит, а некоторые метеориты реагируют слабо. |
| Объёмная плотность | Попадают ли свойства объекта в диапазон пористого камня, обыкновенного хондрита, каменно-железного или железного метеорита. | Выветривание, полости, налипшая почва, покрытия и измерение объёма объекта неправильной формы снижают точность. |
| Рентгенофлуоресцентный анализ портативным прибором | Первичную оценку элементного состава поверхности, включая железо, никель, кобальт и отдельные микроэлементы. | Выветривание поверхности и низкая чувствительность к лёгким элементам не позволяют провести полноценную классификацию. |
| Оптическая петрография | Хондры, текстуру, связи между минералами, признаки ударного воздействия, брекчирование и метаморфическую рекристаллизацию. | Требуются правильно подготовленный препарат и интерпретация опытного специалиста. |
| Сканирующая электронная микроскопия | Микротекстуру, идентичность минералов, связи между металлом и сульфидами, а также распределение состава. | Небольшие исследуемые участки могут не отражать неоднородность брекчии. |
| Электронный микрозонд | Точный химический состав минералов, имеющий ключевое значение для классификации метеоритов. | Требуются полированный материал и лабораторные стандарты. |
| Анализ изотопов кислорода | Связи между группами, общее происхождение образцов и резервуары вещества планет или астероидов. | Необходимо уничтожить часть образца и использовать специализированное лабораторное оборудование. |
| Анализ благородных газов | Сведения о воздействии космических лучей, захваченных газах планетной атмосферы, экранировании и длительности пребывания на Земле. | Данные о брекчированных материалах или материалах, повторно подвергавшихся воздействию космических лучей, могут быть сложны для интерпретации. |
| Компьютерная томография | Внутреннее распределение металла, трещины, обломки, полости и трёхмерное строение. | Это помогает классификации, но не заменяет классификацию по химическому или изотопному составу минералов. |
Резка, травление, стабилизация, ремонт и имитации
Метеориты часто разрезают, чтобы показать их внутреннее строение, однако подготовка изменяет объект и может уничтожить научные свидетельства. Срезы железных метеоритов можно полировать и протравливать, палласиты — утончать, чтобы свет проходил сквозь оливин, а хрупкие каменные метеориты — стабилизировать. Каждое вмешательство необходимо документировать.
| Способ подготовки или альтернатива | Назначение | Возможные признаки | Требования к уходу или раскрытию информации |
|---|---|---|---|
| Разрезанная и отполированная поверхность | Показывает хондры, металл, брекчирование, оливин и внутреннее литологическое строение. | Следы пилы, отполированное окно, остатки тонкой шлифовки или утраченная первичная корка. | Зафиксируйте, какие поверхности являются естественными, а какие обработаны. |
| Протравленное кислотой железо | Подчёркивает контраст между камаситом, тенитом и плесситом. | Геометрический узор роста, матовые полосы, потемневшие фазы и иногда неравномерно протравленные участки. | Травление — обычный способ подготовки, если о нём сообщают; поверхность остаётся чувствительной к коррозии и отпечаткам пальцев. |
| Стабилизация | Укрепляет рыхлый углистый материал, растрескавшиеся брекчии, каменные метеориты, подвергшиеся выветриванию, или хрупкие срезы палласитов. | Смола в порах, блестящие поверхности трещин, пузырьки, изменённая флуоресценция или герметизированная матрица. | Избегайте растворителей, нагрева и длительного замачивания; укажите стабилизирующее вещество, если оно известно. |
| Защитное покрытие | Уменьшает следы от прикосновений и замедляет коррозию полированного металла. | Плёнка из воска, лака, масла или полимера, блеск которой отличается от блеска находящегося под ней металла. | Покрытия стареют неравномерно, поэтому их не следует обновлять, не выяснив способ первоначальной обработки. |
| Удаление ржавчины | Удаляет продукты активной коррозии и улучшает внешний вид поверхности. | Блестящие следы полировки, изменённые регмаглипты, сглаженные детали, остатки химикатов или утраченные слои выветривания. | Агрессивная очистка может уничтожить кору и свидетельства происхождения; консервационные работы следует документировать. |
| Ремонт эпоксидной смолой | Снова соединяет сломанный фрагмент метеорита, срез палласита, вставку в украшении или часть образца. | Линия соединения, смещённая текстура, флуоресценция в ультрафиолете, излишки клея или несовпадающие поверхности. | Избегайте нагрева, растворителей, ультразвуковой вибрации и длительного замачивания. |
| Инкрустация украшения или отделочный слой | Тонкий срез метеорита помещают на металлическую или смоляную основу. | Линия стыка слоёв, клей, основа, герметизированная поверхность, металлическое покрытие или защитное стекло. | Описывайте объект как инкрустацию метеоритным материалом, а не как цельный фрагмент метеорита. |
| Композит с метеоритной пылью | Мелкие частицы или стружку связывают смолой, стеклом, керамикой или металлом. | Однородная матрица, рассеянные в ней зерна, признаки формовки, пузырьки и отсутствие непрерывной метеоритной текстуры. | Указывайте как композит, содержащий метеоритный материал. |
| Имитация стали с лазерным травлением | На металле промышленного производства воспроизводится рисунок, похожий на узор Видманштеттена. | Повторяющийся узор, неглубокая гравировка, состав из нержавеющей стали, следы механической обработки или отсутствие естественных фаз металла. | Указывайте как узорчатую сталь, а не железный метеорит. |
| Искусственная имитация палласита | Стекло, смола или материал земного происхождения, похожий на оливин, вставлены в металл. | Одинаковые зерна, припой, литейные швы, пузырьки, идентичные включения или несоответствующий химический состав минералов. | Для ценных объектов может потребоваться лабораторное исследование. |
Травление может дать научную информацию
Хорошо подготовленный срез железного метеорита показывает структуру и фазы металла, образовавшиеся при охлаждении, однако протравленную поверхность не следует считать естественно видимой.
Коры плавления мало
Каждый распил удаляет часть первоначальной внешней поверхности и меняет распределение коры плавления на оставшихся фрагментах.
Тонкие срезы уязвимы
Оливин в палласите может растрескаться, когда окружающий металл корродирует, расширяется или в нём ослабевают внутренние напряжения.
История обработки неотделима от образца
Распил, травление, покрытие, ремонт, очистка, стабилизация и монтаж должны навсегда оставаться частью документации.
История происхождения, названия, документация и этичный сбор
Ценность метеорита неотделима от документации. Обыкновенный хондрит с точными координатами находки, фотографиями сбора, классификацией и непрерывной историей владения и передачи может быть научно полезнее необычно выглядящего камня с сомнительным происхождением.
Точные сведения о сборе
Сохраните координаты, дату, время, данные нашедшего и землевладельца, глубину, положение, погодные условия, сведения о геологии окружающей местности и фотографии, сделанные до перемещения объекта.
История массы
Фиксируйте первоначальную массу, каждый распил, отбор образца, обмен, продажу, передачу на хранение учреждению и каждый оставшийся фрагмент.
Документация классификации
Храните вместе официальное название, группу, петрографический тип, степень ударного метаморфизма, степень выветривания, данные специалиста и лаборатории, проводивших классификацию, а также соответствующий отчёт.
Землепользование и правовые аспекты
Получите разрешение, уважайте статус охраняемых территорий, археологических памятников, земель коренных народов и научных заповедников, соблюдайте правила экспорта и законы о собственности, действующие в соответствующей юрисдикции.
Свидетельства падения
Сообщения очевидцев, записи камер и радаров, модели траектории, данные об ущербе от удара и сведения об оперативном сборе должны оставаться связанными с каждым фрагментом.
Ответственный отбор образцов
Для классификации и исследований может потребоваться материал, но отбор образцов должен быть соразмерным, документированным и спланированным так, чтобы сохранить репрезентативные внешние и внутренние части.
| Формулировка на этикетке | На что она указывает | Что остаётся неясным |
|---|---|---|
| Метеорит | Утверждается, что объект имеет внеземное происхождение. | Класс, официальное название, родительское тело, статус наблюдавшегося падения или находки, обработка и история происхождения остаются неуказанными. |
| Неклассифицированный метеорит | Объект мог быть предварительно идентифицирован, но официально опубликованная классификация отсутствует. | Точная группа, связь с другими находками того же метеорита и научный статус остаются неопределёнными. |
| Обыкновенный хондрит | Указывается общая принадлежность к хондритам. | Группа H, L или LL, петрологический тип, степени ударного метаморфизма и выветривания, а также официальное название все еще могут быть неизвестны. |
| Хондрит H5 | Утверждается, что это обыкновенный хондрит с высоким общим содержанием железа, достигший вследствие метаморфизма 5-го петрологического типа. | Официальное название, статус наблюдавшегося падения или находки, степени ударного метаморфизма и выветривания, а также связь с другими находками того же метеорита по-прежнему требуют документального подтверждения. |
| Лунный метеорит | На основании лабораторных данных утверждается, что он происходит с Луны. | Точное место выброса на Луне обычно неизвестно. |
| Марсианский метеорит | На основании минералогических, изотопных и связанных с ними данных утверждается, что он происходит с Марса. | Конкретный кратер или место выброса обычно остаются неизвестными. |
| Протравленная пластинка железного метеорита | Описывается подготовленная пластинка железного метеорита с выявленной структурой металла. | Группу, официальное название, покрытие, ремонт и антикоррозионную обработку следует указывать отдельно. |
| Инкрустация метеоритом | Тонкий элемент из метеоритного материала закреплен на материале другого типа. | Следует указать основу, клей, покрытие, толщину и идентификацию метеорита. |
| Композит с метеоритной пылью | Частицы метеоритного материала включены в изготовленный объект. | Доля настоящего метеоритного материала, источник, связующее вещество и целостность — отдельные вопросы. |
Уход, хранение, экспонирование и безопасность материалов
Уход за метеоритом зависит от его наиболее реакционноспособного компонента. Железо-никелевый металл и сульфиды корродируют; углеродистая матрица может быть рыхлой и чувствительной к влаге; в пластинках палласита корродирующий металл сочетается с хрупким оливином; на протравленных поверхностях быстро проявляются отпечатки пальцев. Сухие, стабильные условия хранения и подробная документация — самый надежный общий подход.
Железные метеориты
Храните в условиях низкой и стабильной влажности, не прикасайтесь голыми руками к полированным или протравленным поверхностям и регулярно проверяйте, не появились ли оранжевые продукты коррозии, запотевание, трещины или отслаивающиеся слои коррозии.
Каменные хондриты
Берегите кору плавления и зерна металла от влаги. Не очищайте щеткой, не промывайте, не смазывайте маслом и не удаляйте прилипший материал без плана консервации.
Палласиты
Равномерно подоприте пластинки и осматривайте как открытый металл, так и границы оливина. Расширение в результате коррозии может расколоть или сместить кристаллы силикатов.
Углеродистые и хрупкие каменные метеориты
Используйте контейнеры из инертных материалов, как можно реже берите образцы в руки, поддерживайте постоянную температуру и контролируемую влажность. Отделившиеся фрагменты и порошок следует хранить вместе с образцом.
Экспонирование
Используйте опоры из инертных материалов, при необходимости — герметичные витрины, свежий осушитель, индикаторы влажности и долговечные этикетки. Избегайте контакта с кислотосодержащими материалами: древесиной, картоном, войлоком или клеем.
Украшения
Металл метеоритов может корродировать под воздействием пота, соли, косметики и воды. Сплавы, содержащие никель, также могут раздражать чувствительную кожу.
| Риск | Возможное воздействие | Меры профилактики |
|---|---|---|
| Высокая влажность | Ржавление, изменение сульфидов, миграция хлоридов, растрескивание, пятна на поверхности и утрата контраста рисунка, выявленного травлением. | Храните образец в сухом контейнере со стабильными условиями, следите за состоянием осушителя и регулярно осматривайте образец. |
| Очистка водой | Влага проникает в поры и трещины, способствует перемещению солей и ускоряет коррозию. | Используйте сухие методы, если только специалист по консервации не выбрал контролируемый способ обработки. |
| Отпечатки пальцев | Соли и жиры оставляют следы на полированном металле и вызывают локальную коррозию. | Берите образец за прочные естественные поверхности, надев чистые перчатки или, если это уместно, чистыми сухими руками. |
| Кислотосодержащие материалы для хранения | Органические кислоты и скопившаяся влага разрушают металл и покрытия. | Используйте инертные материалы для архивного хранения: пластик, стекло, металл с покрытием и подходящие для консервации опорные материалы. |
| Агрессивное удаление ржавчины | Утрата коры плавления, регмаглиптов, признаков истории выветривания, структуры, выявленной травлением, и исходных размеров. | Зафиксируйте состояние и обратитесь к квалифицированному специалисту по подготовке метеоритов или консервации металлов. |
| Резкий перепад температуры | Конденсация, повреждение покрытия, напряжение в смоле, растрескивание и относительное смещение металлической и силикатной фаз. | Поддерживайте постоянную температуру и дайте образцам в закрытых контейнерах постепенно адаптироваться к новым условиям. |
| Сухая резка или шлифовка | В воздух попадают металл, содержащие никель частицы, сульфиды, силикатная пыль, смола и полировальные материалы. | Выбирайте влажную обработку, выполняемую специалистами, или эффективное удаление пыли, а также подходящие средства защиты глаз и органов дыхания. |
| Контакт металлических украшений с кожей | Коррозия от пота, черный или оранжевый налет и возможная чувствительность к никелю. | Держите украшения сухими, снимайте их во время занятий спортом и душа, а при необходимости выбирайте конструкцию с подходящим защитным барьером. |
| Использование в пище или питьевой воде | В готовящийся продукт могут попасть продукты коррозии, никель, вещества для обработки, остатки полировки, клей и загрязнители земного происхождения. | Не кладите образцы метеоритов и украшения в пищу, напитки, косметику или препараты для приема внутрь. |
История человечества, научное признание и исследование планет
Метеориты считались небесными знамениями, священными объектами, источниками необычного металла, природными диковинами и научными доказательствами. Эти значения характерны для конкретных обществ и эпох. Современная наука о метеоритах сформировалась лишь после того, как повторные падения, полевые исследования, химический анализ и астрономия подтвердили их внеземное происхождение.
Метеоритное железо становится редким материалом ещё до широкого распространения выплавки железа
Из богатого никелем метеоритного железа изготавливали отдельные бусины, инструменты, клинки, украшения и ритуальные предметы. Подтверждённые примеры свидетельствуют о техническом мастерстве и высокой ценности металла, попавшего на Землю уже в металлической форме.
Небесные камни входят в хроники, обрядовую жизнь и память общин
Общины объясняли наблюдавшиеся падения с опорой на местную космологию, религию, политику, страх, удивление или практическое любопытство. Эти традиции следует описывать с учётом их исторического контекста.
Падение метеорита Энсисхайм документируют, а сам метеорит сохраняют
В Эльзасе упал крупный камень, ставший одним из самых известных сохранившихся метеоритов, связанных с подробными ранними историческими записями.
Утверждения о падающих с неба камнях встречают скептически
Сообщения часто отвергали, поскольку господствующие научные модели не предусматривали убедительного внеземного источника, откуда на Землю могли бы попадать небольшие камни.
Исследование Л’Эгля укрепляет научное признание
Наблюдавшийся очевидцами обильный метеоритный дождь и систематическое полевое исследование показали, что на ограниченной территории упало много похожих камней.
Химический анализ и микроскопия помогают классифицировать метеориты
Хондры, сплавы железа и никеля, химический состав минералов, узоры металла, проявляющиеся при травлении, и петрографические текстуры позволили разделить группы метеоритов и выявить процессы, происходившие в их родительских телах.
Метеориты становятся сравнительными образцами планет и астероидов
Материал, доставленный на Землю с Луны, спектры, зафиксированные космическими аппаратами, анализ изотопов и измерения атмосфер планет позволили установить прямые связи с Луной, Марсом и семействами астероидов.
Сети наблюдений связывают болиды, орбиты, обнаружение метеоритов и лабораторный анализ
Камеры, радары, спутники, наблюдения за инфразвуком, сообщения жителей, оперативные полевые группы и передовые лаборатории всё чаще позволяют восстановить весь путь метеорита — от орбиты до образца.
Наука о метеоритах превратила рассказы о чудесном явлении в прослеживаемый геологический процесс, не преуменьшая масштаб событий, о которых свидетельствуют эти камни.
Метеоритное железо
Содержащийся в ней никель может помочь отличить древний металл подтверждённого внеземного происхождения от переплавленного земного железа.
Хронология Солнечной системы
Радиометрическое датирование тугоплавких включений, хондр и дифференцированных пород позволяет установить, когда образовались первые твёрдые вещества, астероиды и планетные коры.
Вещество старше Солнца
Пресолнечные зёрна в некоторых метеоритах образовались вокруг более ранних звёзд и сохранились, войдя в состав Солнечной системы.
Органическая химия
Углистые метеориты содержат различные органические соединения. Их наличие свидетельствует об абиотических химических процессах и само по себе не доказывает существования внеземной жизни.
Планетарная дифференциация
Ахондриты, железные и каменно-железные метеориты показывают, что даже в небольших ранних телах сформировались коры, мантии, скопления металла и вулканические системы.
История ударов
Минералы, изменённые ударами, жилы расплава, брекчии и возраст космического облучения раскрывают обстоятельства столкновений, сформировавших все основные твёрдые тела Солнечной системы.
Современные символические значения
Метеориты естественным образом побуждают задуматься о глубине геологического времени, доказательствах, прибытии, разрушении, сохранности, происхождении и точке зрения. Их символическая ценность наиболее велика, когда она остаётся связанной с физическими свидетельствами: древним веществом, которое изменили столкновения, на которое воздействовала космическая среда, которое преобразовало вхождение в атмосферу и понять которое помогает тщательная документация.
Глубина геологического времени
Первичные компоненты позволяют оценить нынешнее решение в масштабе времени, намного превосходящем спешку одного дня.
Сначала доказательства, потом рассказ
Чтобы распознать метеорит, нужны несколько независимых наблюдений; это может служить примером того, как проверить привлекательное объяснение, прежде чем принять его.
Переход и изменение
Вхождение в атмосферу сильно меняет поверхность, однако большая часть внутреннего вещества остаётся неизменной — это напоминает об изменениях, которые не стирают происхождение.
Медленно формирующаяся структура
Видманштеттенские узоры образовались при крайне медленном остывании материала и стали воплощением порядка, возникновение которого невозможно ускорить.
Разные материалы в одном целом
Оливин и металл в одном палласите служат наглядным примером структур, основанных на разных компонентах, а не на единообразии.
История происхождения
Фрагмент приобретает больше смысла, если сохранить сведения о его пути, месте, классификации и связях, а не отделять его от контекста.
| Наблюдаемый признак | Тема для размышления | Практический вопрос |
|---|---|---|
| Древние компоненты, сохранившиеся до наших дней | Непрерывность в изменениях | Какая основная ценность сохранилась, хотя формы её выражения неоднократно менялись? |
| Кора плавления над более древней внутренней частью | Поверхностная реакция и более глубокая структура | Какой недавний опыт изменил внешнее, но не изменил основную цель? |
| Распад на поле рассеяния обломков | Одно событие, широко разошедшиеся последствия | Где следует установить весь масштаб воздействия, вместо того чтобы судить по одному видимому фрагменту? |
| Хондры, собравшиеся в одну породу | Целое из разных начал | Какие независимые вклады могут объединиться в гармоничное целое, не теряя своей идентичности? |
| Медленное распадение твёрдого раствора металла | Структура, которой нужно время | Какого результата нельзя добиться быстрее, не утратив необходимый для него узор? |
| Ударный брекчий | Повторное объединение после разрушения | Какие фрагменты теперь принадлежат новой структуре, а не той, что существовала раньше? |
| Магнетизм как недостаточный признак | Доказательства и неопределённость | Какую привлекательную подсказку нужно независимо подтвердить, прежде чем делать вывод? |
| История происхождения, повышающая научную значимость | Контекст и подотчётность | Какой процесс принятия решения следует задокументировать яснее? |
Упражнения для размышления
В этих упражнениях структура и история метеорита служат отправной точкой для систематизации мыслей. Наглядным ориентиром может быть образец, фотография, рисунок или письменное описание.
Шкала глубокого времени
- Назовите одну проблему, которая сейчас кажется неотложной и всеобъемлющей.
- Запишите, что в ней всё ещё будет важно через неделю, год и десять лет.
- Отделите долговременную ценность от временного давления.
- Выберите одно действие, соответствующее тому, что имеет долговременную ценность.
- Выполните это действие, прежде чем реагировать на окружающий шум.
Повторный просмотр: сначала доказательства, потом повествование
- Запишите объяснение, которое сейчас кажется наиболее убедительным.
- Перечислите наблюдения, которые действительно подтверждают его.
- Перечислите два приземлённых объяснения: обычные версии, которые могут объяснить те же признаки.
- Предложите одну независимую проверку, которая поможет различить эти возможности.
- Не делайте выводов, пока не соберёте эти доказательства.
Отделение коры плавления
- Назовите одно недавнее событие, изменившее то, как выглядит ситуация.
- Опишите новую поверхностную реакцию, не считая её всей структурой.
- Определите, что под поверхностью осталось неизменным.
- Определите, что на самом деле изменилось.
- Выберите действие, учитывая оба слоя, а не только один из них.
Карта поля рассеяния метеоритных фрагментов
- Запишите вверху листа одно ключевое событие.
- Схематично отметьте его влияние на людей, время, ресурсы, работу и окружающую среду.
- Отметьте самое заметное и самое незаметное из возможных последствий.
- Определите, какой фрагмент требует немедленного внимания.
- Запишите, какие последствия нужно будет пересмотреть позже, а не забыть о них.
Обязательство по постепенному созданию структуры
- Выберите один результат, зависящий от постепенно создаваемой структуры, а не от эффектного начала.
- Определите минимальное повторяемое действие, помогающее достичь цели.
- Выберите реалистичный интервал повторения.
- Защитите процесс от ненужного ускорения и постоянной перестройки.
- Оценивайте формирующуюся структуру лишь после того, как пройдёт достаточно циклов.
Запись об истории происхождения
- Выберите одно важное решение, объект или проект.
- Зафиксируйте, где всё началось, кто участвовал, на каких свидетельствах основывались и какие изменения происходили впоследствии.
- Отделяйте проверенные факты от воспоминаний и более поздних интерпретаций.
- Дополните запись недостающим документом, датой, источником или благодарностью за вклад.
- Сохраните эту запись там, где она может остаться связанной с результатом.
Читайте дальше специализированные руководства по метеоритам
Метеориты можно изучать с точки зрения минералогии, вхождения в атмосферу, первичного вещества Солнечной системы, дифференциации астероидов, планетных родительских тел, классификации, истории происхождения, культурной истории, повествований и практики осмысления, основанной на реальности.
Часто задаваемые вопросы
Чем отличаются метеороид, метеор и метеорит?
Метеороид — это природный объект в космосе. Метеор — это световое явление в атмосфере. Метеорит — это сохранившееся вещество внеземного происхождения, найденное на поверхности Земли.
Сколько лет метеоритам?
Во многих примитивных метеоритах есть компоненты, образовавшиеся примерно 4,567 миллиарда лет назад, вскоре после начала формирования Солнечной системы. Возраст кристаллизации, метаморфизма или ударных событий отдельных лунных пород, пород Марса и дифференцированных астероидов может быть меньше.
Все ли метеориты магнитятся?
Нет. Железные метеориты сильно магнитятся, а многие обычные хондриты хорошо реагируют на магнит, поскольку содержат металлический сплав железа и никеля. Некоторые ахондриты, лунные метеориты, марсианские метеориты, углистые каменные метеориты и выветрелые образцы могут реагировать лишь слабо.
Что такое корка плавления?
Корка плавления — это тонкий, быстро остывший внешний слой, образующийся, когда поверхность плавится и разрушается из-за абляции при входе в атмосферу. Обычно она намного тоньше искусственной глазури и может разрушаться в результате длительного выветривания на Земле.
Почему в большинстве метеоритов нет пузырьков?
Большинство метеоритов — плотные породы астероидов или планет, а не пузырчатая лава, образовавшаяся на Земле, или промышленные расплавы. Поэтому обилие пузырьков обычно указывает на шлак, клинкер, вулканический шлак или пемзу, хотя в редких ударных расплавах и вулканических породах планет могут встречаться небольшие полости.
Как учёные распознают лунные и марсианские метеориты?
Они сопоставляют данные о химическом составе минералов, изотопах кислорода, микроэлементах, радиометрическом возрасте и текстурах с образцами Луны или с составом газов марсианской атмосферы, измеренным космическими аппаратами.
Что такое видманштеттенова структура?
Это структура взаимного прорастания фаз железа и никеля, которая проявляется при полировке и травлении подходящих железных метеоритов. Этот узор образовался, когда астероид очень медленно остывал изнутри, и встречается не в каждом железном метеорите.
Метеориты опасно радиоактивны?
Нет. Обычные метеориты не обладают необычно высокой радиоактивностью по сравнению со многими земными породами и безопасны при обычном обращении в музеях, учебной деятельности и коллекциях.
Может ли магнит подтвердить, что камень — метеорит?
Нет. Магнитные свойства — лишь один из признаков для первичного отбора. Магнетит, шлак, чугун, отходы печей и многие земные породы обладают магнитными свойствами, а некоторые настоящие метеориты слабо реагируют на магнит.
Как подтвердить, что предполагаемая находка — метеорит?
Сохраните сведения об обстоятельствах находки и обратитесь в лабораторию, где могут провести петрографический анализ и анализ химического состава минералов. Для официальной классификации может потребоваться полированный срез, данные электронного микрозонда, изотопные исследования, анализ общего химического состава и сравнение с установленными группами.
Как чистить и хранить метеориты?
Храните их в сухом месте, обычно не мойте водой, используйте инертные материалы для хранения, контролируйте влажность, защищайте полированный металл от отпечатков пальцев и следите за появлением коррозии. Для ухода за хрупкими, углистыми, палласитовыми или исторически значимыми экземплярами полезно обратиться к профессиональным рекомендациям по консервации.
Какие сведения следует хранить вместе с метеоритом?
Сохраняйте официальное или предварительное название, классификацию, данные о том, было ли падение наблюдаемым или это находка, координаты, дату обнаружения, сведения о нашедшем, историю изменений массы, фотографии, документы на землю и право собственности, информацию о подготовке, обработке и ремонте, лабораторные данные, а также записи о хранении и цепочке передачи.
Заключительные размышления
Метеориты — это геологические фрагменты, история которых началась за пределами Земли. В некоторых сохранились пыль и расплавленные капли, собравшиеся еще до завершения формирования планет. В других запечатлены вулканизм астероидов, отделение металла, минералы мантии, удары на Луне, марсианская кора и столкновения, достаточно мощные, чтобы расколоть миры на части, которые позднее можно найти.
Их прохождение через атмосферу создает лишь последний слой. Корка плавления, линии течения, фрагментация и поле рассеяния обломков дополняют структуры, уже сформированные за миллиарды лет охлаждения, изменений, ударов, погребения под другими материалами, обнажения и путешествия.
Научная ценность метеорита зависит от связей: внутренней структуры с корой, фрагмента с полем рассеяния обломков, классификации с образцом, экземпляра с этикеткой, а объекта — с точным местом и обстоятельствами находки. Сохраняя эти связи, упавший камень становится не просто необычным материалом, а документированной частью истории Солнечной системы.