Существует ли связь между астероидами и метеоритами


Метеорит — любой довольно небольшой природный объект из межпланетного пространства, т. е. метеороид, который пережил свое прохождение через атмосферу Земли и приземлился на поверхность.

Самый большой метеорит, который был обнаружен на Земле, был найден в 1920 году в Намибии и был назван метеоритом Хоба. Его ширина составляет 2,7 метра, вес — около 60 тонн, состоит из сплава железа и никеля. Самые маленькие метеориты, называемые микрометеоритами, имеют размеры от нескольких сотен микрометров (мкм) до 10 мкм и происходят от крошечных частиц, которые заполняют межпланетное пространство.

Лабораторные, астрономические и теоретические исследования показывают, что большинство метеоритов обнаруженных на Земле, представляют собой фрагменты астероидов, которые вращаются во внутренней части основного пояса, между 2,1 и 3,3 астрономическими единицами (AU) от Солнца. (Одна астрономическая единица — это среднее расстояние от Земли до Солнца — около 150 миллионов км.) Именно в этом регионе сильные гравитационные возмущения планетами, особенно Юпитером, могут вывести метеороиды на орбиты, пересекающие Землю.


Считается, что менее 1 процента метеоритов прилетают с Луны или Марса. С другой стороны, есть все основания полагать, что значительная часть обнаруженных микрометеоритов, дрейфующих в верхних слоях атмосферы Земли, происходят от комет. Хотя данные исследований метеоров показывают, что небольшая часть кометного материала, попадающего в атмосферу Земли в виде отдельных кусков, обладает достаточной прочностью, чтобы выжить и достичь поверхности.

Основной движущей силой исследования метеоритов является тот факт, что небольшие тела, такие как астероиды и кометы, скорее всего, хранят свидетельства событий, которые произошли в ранней солнечной системе.

Типы Метеоритов

Метеориты традиционно делятся на три широкие категории — каменистые метеориты, железные метеориты и каменно-железные метеориты.

Каменистые метеориты составляют около 94 процентов всех известных метеоритов, железные — около 5 процентов, а каменно-железные — около 1 процента. Существует значительное разнообразие в каждой категории, что приводит к многочисленным подразделениям, классам, группам и т. д., основанным на различиях в химии, минералогии и структуре.

Метеорит Анкобер
Примеры основных типов метеоритов, найденных на Земле.
Метеорит Анкобер, обычный хондрит, упавший в Эфиопии в 1942 году.
на поверхность была отпилена и отполирована, показывая внутреннюю структуру.

Важно понимать, что классификация метеоритов основана главным образом на наблюдаемых характеристиках. Просто потому, что подразделения принадлежат к одной и той же категории, не обязательно следует, что все они состоят из метеоритов, которые имеют одинаковые или похожие родительские тела.

Действительно, чаще всего они не связаны. И наоборот, подразделения из разных категорий могут иметь общее происхождение. Например, если бы большой астероид расплавился, его более плотные металлические компоненты имели бы тенденцию опускаться к своему центру (его ядру), в то время как его менее плотный каменный материал образовывал бы мантию вокруг него. Этот процесс разделения известен как геохимическая дифференциация.

Когда дифференцированный астероид позже разрушается в результате столкновений, образцы его скалистой мантии и железного ядра могут быть представлены в трех основных категориях. Таким образом, задача исследователей состоит в том, чтобы определить, какие типы метеоритов связаны, а какие нет, а также определить процессы, которые отвечают за их огромное разнообразие.

Каменные метеориты


Хондриты

Самое фундаментальное различие между различными каменными метеоритами — между теми, которые когда-то были расплавленными, ахондритами и теми, которые не были хондритами. Хондриты были разделены на три основных класса — обычные, углеродистые и энстатитовые хондриты — они в свою очередь, были разделены на ряд групп.

Хондриты являются наиболее распространенными метеоритами (около 87 процентов каменистых метеоритов). Они также, пожалуй, самые важные. С точки зрения земных пород эти метеориты похожи на фрагменты ранее существовавших пород, сцементированных вместе.

Они представляют собой механическую смесь компонентов, которые образовались в солнечной системе или даже раньше. Возможно, более примечательно, что составы хондритов очень похожи на состав Солнца, за исключением отсутствия (в хондритах) очень летучих элементов, таких как водород и гелий.

Солнце содержит более 99 процентов массы Солнечной системы. Следовательно, состав Солнца должен быть очень близок к среднему составу Солнечной системы, когда она сформировалась. В результате состав Солнца может служить эталоном. Отклонения в составе метеорита от этого эталонного состава дают представление о процессах, которые влияли на формирование его материнского тела и компонентов в нем.

Хондры

Метеориты классифицируются как хондриты на основе присутствия в них небольших сферических тел (обычно около 1 мм в диаметре), называемых хондрами. Судя по их форме и текстуре кристаллов в них, хондры были свободно плавающими расплавленными каплями в солнечной системе.


Имитационные эксперименты показывают, что хондры образуются в результате «мгновенного» нагрева (до пиковых температур 1400–1800°C, а затем быстрого охлаждения до 10–1000°C за час. Размеры, состав и пропорции разных типов хондр варьируются от одного метеорита к другому. Это означает, что образование хондров должно быть довольно локализованным процессом.

Классификация

Как можно понять из предыдущего обсуждения, признаки, наблюдаемые в настоящее время в хондритах, отражают процессы из двух отдельных эпизодов: те, которые привели к образованию хондритных родительских тел, и те, которые позже изменили материал в родительских телах. В результате хондриты классифицируются двумя дополнительными способами. На основе концентраций их основных элементов (железа, магния, кремния, кальция и алюминия) и их степени окисления, изотопных составов кислорода и петрологии (например, обилие хондр и размер хондр.

Кроме того, в каждой из групп метеориты различаются по степени термического превращения или водного изменения. Эти различия называются петрологическими типами; они разбиты на таблицы по петрологическим типам. Типы 2 и 1 представляют увеличивающиеся степени изменения водой, а типы с 3 по 6 (некоторые исследователи расширяют типы до 7) отражают увеличивающиеся степени изменения при нагревании.


Таким образом, метеорит, который подвергся обширному изменению в воде, будет классифицирован как тип 1, а метеорит, который испытал температуры чуть ниже температуры плавления, будет тип 6 (или 7). Метеорит, который оставался полностью неизменным ни одним из процессов, поскольку его образование находилось бы на границе типов 2 и 3.

В качестве примера того, как применяются два метода классификации, углеродистый хондрит, известный как метеорит Альенде, падение которого произошло в 1969 году, классифицирован как CV3. Это указывает на то, что он принадлежит к группе CV и петрологическому типу 3 второй таблицы.

CI углеродистые хондриты

Возможно, наиболее интересным типом хондрита является группа CI углеродистых хондритов. Строго говоря, можно задаться вопросом, почему такие метеориты вообще называют хондритами, поскольку они не содержат хондр. Фактически, из всех типов метеоритов хондриты CI наиболее близки по составу к Солнцу. Следовательно, при разработке схемы классификации имеет смысл сгруппировать их с хондритами.

Поскольку хондриты CI химически очень похожи на Солнце — и, таким образом, так похожи на средний состав формирующейся солнечной системы — некоторые ученые предположили, что они имеют кометное, а не астероидное происхождение. Считается, что кометы представляют собой наиболее неизмененный материал в Солнечной системе. Несмотря на трудности с этой идеей, научные знания о природе и происхождении комет все еще ограничены, что делает неразумным полное исключение этой интригующей возможности.


Ахондриты

Ахондриты, их название означает «без хондритов», представляют собой относительно небольшую, но разнообразную группу метеоритов. Большинство ахондритов, собранных на Земле, получены из астероидов, но считается, что одна небольшая группа пришла с Марса, а другая с Луны.

Ахондрит метеорит
Распиленная и отполированная часть фрагмента метеорита Джонстауна, ахондрита, который упал 6 июля 1924 года в Колорадо.

Тремя самыми многочисленными астероидными ахондритовыми группами являются обриты, ховардит-эвкрит-диогенитная ассоциация и уреилиты. Обриты также известны как энхатриты энстатита. Как и класс хондритов энстатита, обриты происходят из родительских тел, которые образовались в условиях химического восстановления. В результате они содержат элементы в форме менее распространенных соединений — например, кальция в качестве сульфидного минерала олдхамит (CaS), а не в его более обычных силикатных и карбонатных формах.

Метеориты ховардит, эвкрит и диогенит (HED) произошли от одного и того же астероидного тела Весты, второго по величине члена пояса астероидов. Они также были связаны с мезосидеритами, группой каменистых железных метеоритов. Изучение метеоритов показывает, что Веста имела сложную историю, которая включала в себя плавление, сегрегацию металла в ядро, кристаллизацию, метаморфизм и процесс, при котором удар разрушает породу.

Железные метеориты


Железные метеориты — это куски более плотного металла, которые отделялись от менее плотных силикатов, когда их материнские тела были хотя бы частично расплавлены.

Скорее всего, они произошли из сердцевины их родительских астероидов, хотя некоторые исследователи предположили, что металл, вместо того, чтобы образовывать единое хранилище, мог бы объединяться более локально, создавая структуру, напоминающую хлеб с изюмом, с кусками металла в качестве «изюма». Последнее могло бы произойти, если бы астероид подвергся локализованному ударному плавлению, а не плавлению всего тела.

Железные метеориты в основном состоят из железо-никелевых минералов: камасита с низким содержанием никеля и таенита с высоким содержанием никеля. Обилие этих двух минералов сильно влияет на структуру железных метеоритов.

Когда-то железные метеориты были классифицированы по содержанию никеля и структуре Видманштеттена, но это было в значительной степени заменено химической классификацией, основанной на содержании галлия, германия и никеля. Наиболее распространенные классы имеют довольно скучные названия IAB, IIAB, IIIAB, IVA и IVB.


Есть множество других небольших классов и уникальных железных метеоритов. Предполагая, что большинство железных метеоритов сформировалось в ядрах родительских астероидов, изменения в составе и свойствах железных метеоритов в данном классе отражают изменяющиеся условия во время затвердевания этих ядер. На содержание галлия и германия в расплавленном металле никель-железо процесс кристаллизации относительно не влияет, но они чувствительны к условиям, при которых образуется исходный астероид.

Таким образом, железные метеориты с аналогичным содержанием галлия и германия, вероятно, связаны друг с другом, либо потому, что они произошли от одного и того же астероида, либо потому, что их родительские астероиды образовались в одном времени и месте. На содержание никеля, с другой стороны, влияет кристаллизация, поскольку никель имеет тенденцию концентрироваться в тех частях железо-никелевого металла, которые все еще находятся в расплавленном состоянии. В результате содержание никеля может быть использовано для определения последовательности кристаллизации в классах железных метеоритов.

Железные метеориты IAB, IIICD и IIE обладают геохимическими характеристиками, отличными от характеристик других классов. Их происхождение остается неопределенным, но они могли быть получены в результате ударных процессов.

Железокаменные метеориты

Железокаменные метеориты содержат примерно одинаковое количество силикатных минералов и никель-железного металла. Они делятся на две группы: палласиты и мезозидериты. Палласиты состоят из сети никель-железного металла, в которой установлены кристаллы силикатного минерала оливина. Кристаллы оливина обычно имеют диаметр около 0,5 см.


Железокаменный метеорит
Железо-каменный метеорит Sericho

 

Палласиты образуются на границе раздела областей расплавленного никель-железного металла и расплавленных силикатов. Области расплавленного металла никель-железо могли быть внешними ядрами астероидов или, менее вероятно, зернами в астероидах, где собирался металл. Точно так же области расплавленного силиката могли быть самыми глубокими слоями силикатной мантии.

Связь метеоритов с астероидами

Если метеоритный материал поступает из определенных областей пояса астероидов, то астероиды в таких регионах должны иметь химический и минералогический состав, наблюдаемый в метеоритах. Поверхностный минералогический состав астероидов, в принципе, может быть определен непосредственно по наблюдениям с Земли доли солнечного света, который они отражают (альбедо), и спектра отраженного света (спектр отражения).


Вместе с тем был разработан ряд процессов, делающих связь определенных астероидов с различными группами метеоритов гораздо более сложной, чем можно было ожидать.

Хотя нет двух спектров астероидного отражения в деталях, но большинство астероидов делятся на две основные группы: класс S и класс C. Астероиды класса S имеют умеренные альбедо и содержат смеси оливина, пироксена и металлического железа. Это те же самые минералы, которые встречаются в обычных хондритах, но они также присутствуют в ряде других типов метеоритов.

Астероиды класса C имеют низкие альбедо, и их более бесполезные спектры указывают на присутствие светопоглощающих материалов, хотя по меньшей мере половина имеет спектральные характеристики, связанные с железосодержащими водными силикатами. Можно рассматривать астероиды класса С в качестве возможных источников для определенных групп углеродистых хондритовых метеоритов. Однако их низкий альбедо и спектральные признаки гидросиликатов делают их маловероятными источниками обычных хондритов.

Возраст метеоритов и их компонентов

Когда планеты и астероиды сформировались, они содержали много различных радиоактивных изотопов, или радионуклидов. Распад радионуклидов происходит с характерной скоростью. Время, необходимое половине атомов некоторого количества радионуклида для распада, период полураспада, является обычным способом представления скорости распада.

Многие радионуклиды имеют период полураспада, аналогичный или превышающий возраст Солнечной системы. По этой причине их часто называют долгоживущими радионуклидами. В результате их долговечности, они все еще присутствуют в метеоритах и на Земле, и используются для определения возраста метеоритов.

Ученые обычно определяют возраст камня или метеорита с помощью изохронного метода.

В дополнение к долгоживущим радионуклидам в ранней Солнечной системе присутствовал ряд короткоживущих радионуклидов. Большинство из них имеют период полураспада всего несколько миллионов лет или меньше. Они давно сгнили и не могут быть использованы для непосредственного получения абсолютных эпох. Однако их исходное обилие в некоторых объектах все еще может быть определено методом изохрона.

Сравнивая исходные количества короткоживущего радионуклида в различных объектах, ученые могут определить их относительный возраст. Если один или несколько из этих объектов также имели свои абсолютные возрасты, определенные с помощью долгоживущих радионуклидов, относительные возрасты могут быть преобразованы в абсолютные.

Попытка установить абсолютные возрасты для относительных возрастов, которые были определены из различных короткоживущих радионуклидов, была в центре внимания многих современных исследований, но это оказалось трудным. Это связано с тем, что короткоживущие радионуклиды обычно ведут себя химически совершенно по-разному друг от друга и от долгоживущих изотопов. Тем не менее, учитывая древность метеоритов, ученые разработали удивительно точную картину хронометража событий в ранней Солнечной системе.

Источник: tagient.com

Загадочный космос

Вопросы, постоянно возникающие при созерцании космических объектов, требуют ответов, а небесные загадки – разгадок и научных объяснений. Вот, например, чем отличается астероид от метеорита? Не каждый школьник (и даже взрослый) сходу сможет ответить на этот вопрос. Но начнем по порядку.

чем отличается астероид от метеорита

Астероиды

Чтобы понять, чем отличается астероид от метеорита, нужно определиться с понятием «астероид». Это слово с древнегреческого языка переводится как «подобный звезде», поскольку эти небесные тела при наблюдении в телескоп напоминают, скорее, звезды, чем планеты. Астероиды до 2006 года часто называли малыми планетами. И действительно, движение астероидов в целом не отличается от планетарного движения, ведь оно происходит также вокруг Солнца. От обычных планет астероиды отличаются малыми размерами. Например, самый крупный астероид Церера имеет в поперечнике всего лишь 770 км.

Где же находятся эти звездоподобные космические обитатели? Большинство астероидов движутся по давно изученным орбитам в пространстве между Юпитером и Марсом. Но некоторые малые планеты все же пересекают орбиту Марса (как, например, астероид Икар) и других планет, а иногда даже подходят к Солнцу ближе, чем Меркурий.

чем метеоры отличаются от астероидов и метеоритов

Метеориты

В отличие от астероидов, метеориты – это не обитатели космоса, а его посланники. Каждый из землян может увидеть метеорит своими собственными глазами и потрогать его своими собственными руками. В музеях и частных коллекциях хранится большое их количество, но нужно сказать, что выглядят метеориты довольно невзрачно. В большинстве своем они являются серыми либо буровато-черными кусками камня и железа.

Итак, удалось разобраться, чем отличается астероид от метеорита. Но что же их может объединять? Считается, что метеориты представляют собой осколки мелких астероидов. Камни, носящиеся в пространстве, сталкиваются друг с другом, и осколки их порой долетают до поверхности Земли.

Самым известным в России метеоритом является Тунгусский, упавший в глухой тайге 30 июня 1908 года. В недавнем прошлом, а именно в феврале 2013 года, привлек всеобщее внимание Челябинский метеорит, чьи многочисленные осколки были найдены в районе озера Чебаркуль в Челябинской области.

Благодаря метеоритам, своеобразным гостям из космоса, ученые, а вместе с ними и все жители Земли, имеют прекрасную возможность узнать о составе небесных тел и получить представление о происхождении вселенной.

Существует ли связь между астероидами и метеоритами

Метеоры

Слова «метеор» и «метеорит» происходят от одного греческого корня, означающего в переводе «небесный». Нам известно, что такое метеорит, и чем он отличается от метеора, не составит труда понять.

Метеор – это не конкретный небесный объект, а атмосферное явление, которое выглядит как вспышка света. Оно возникает, когда в атмосфере Земли сгорают осколки комет и астероидов.

Метеор – это и есть падающая звезда. Он может показаться наблюдателям, улететь обратно в космическое пространство либо сгореть в атмосфере Земли.

Разобраться, чем метеоры отличаются от астероидов и метеоритов, также несложно. Два последних небесных объекта являются конкретно осязаемыми (пусть даже теоретически в случае астероида), а метеор – свечением, возникающим в результате сгорания космических осколков.

Кометы

Не менее чудесным небесным телом, которым может любоваться земной наблюдатель, является комета. Чем отличаются кометы от астероидов и метеоритов?

Слово «комета» также древнегреческого происхождения и буквально переводится как «волосатая», «косматая». Кометы прилетают из внешней части Солнечной системы, и, соответственно, имеют иной состав, чем астероиды, сформировавшиеся рядом с Солнцем.

Помимо разницы в составе, есть и более очевидное различие в строении этих небесных тел. Комета при приближении к Солнцу, в отличие от астероида, демонстрирует туманную оболочку кому и хвост, состоящий из газа и пыли. Летучие вещества кометы по мере нагревания активно выделяются и испаряются, превращая ее в прекраснейший светящийся небесный объект.

что такое метеорит и чем он отличается от метеора

Кроме того, астероиды движутся по орбитам, и их перемещение в космическом пространстве напоминает плавное и размеренное движение обычных планет. В отличие от астероидов, комета более экстремальна в своих перемещениях. Ее орбита сильно вытянута. Комета то близко приближается к Солнцу, то отдаляется от него на значительное расстояние.

Комета отличается от метеорита тем, что она находится в движении. Метеорит же – это результат столкновения небесного тела с земной поверхностью.

Мир небесный и мир земной

Нужно сказать, что наблюдать за ночным небом вдвойне приятнее, когда его неземные обитатели тебе хорошо знакомы и понятны. А какое удовольствие рассказывать своему собеседнику о мире звезд и необычных событиях в космическом пространстве!

И дело даже не в вопросе о том, чем отличается астероид от метеорита, а в осознании тесной связи и глубокого взаимодействия между миром земным и космическим, которые необходимо налаживать так же активно, как и отношения между одним человеком и другим.

Источник: sreda.temadnya.com

Астероидами (от древнегреческого ἀστεροειδής — «подобный звезде») называют сравнительно небольшие космические объекты — иногда их ещё называют малыми планетами. Они значительно меньше планет и имеют неправильную форму. В некоторых источниках о них пишут как о «космических обломках».

Вокруг Солнца вращаются миллионы астероидов, и примерно 750 тысяч из них составляют так называемый «пояс астероидов» между орбитами Марса и Юпитера. Размеры этих объектов могут достигать нескольких сотен километров в диаметре. Диаметр астероида Церера, который иногда называют карликовой планетой, составляет, к примеру, 940 километров.

У астероидов нет атмосферы, хотя многие из них достаточно велики, чтобы обзавестись гравитационным полем — у некоторых даже имеется по одному-двум спутникам. Иногда они формируют «двоичную» систему, когда два астероида примерно одинаковых размеров вращаются вокруг друг друга.

Метеор (от древнегреческого μετέωρος — «небесный») — это астероид или любое другое небесное тело, которое попадает в атмосферу Земли и сгорает в ней. Мы называем их «падающими звёздами». Если от метеора, пока он летит, что-нибудь остаётся, то он становится метеоритом.

Метеориты обычно делят на железные и каменные. Железные, как можно догадаться, на 90 процентов состоят из железа, каменные — из кремния, магния, железа и некоторых других элементов.

Ну и, наконец, метеороиды. Этим термином обозначают маленькие частицы комет или астероидов, которые вращаются вокруг солнца. Чёткого разграничения между метеороидами и астероидами не существует — первые просто намного меньше. Но когда они влетают в атмосферу и сгорают, то опять-таки становятся метеорами, вроде челябинского. А огненный шар, который получился при взрыве метеора, называется болидом.

Источник: zen.yandex.com


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.