Метеориты и их происхождение

Аннотация

Большинство ученых начала 19 века знало, что метеориты  действительно являются пришельцами  из космоса, но никто толком не знал, о происхождении метеоритов. Быть может, они происходят с Луны или  других планет, или же они на самом  деле представляют собой глыбы материи  блуждающей по просторам нашей солнечной  системы? Было предположение, что метеориты  являются составными частями комет  или звезд, или они все же происходят из космического пространства, за пределами  нашего известного мира?

Прошло более  ста лет, но чтобы разгадать тайну  происхождения, по крайней мере, некоторых  конкретных групп метеоритов, требуются исследования, с привлечением методов современной физики, астрофизики, астрономии, химии, минералогии.

Несколько метеоритов имеет более известное происхождение. В начале 1980-х годов, японские и  американские ученые обнаружили первые лунные метеориты в ледяных полях  Антарктиды  -  фактически

фрагменты Луны! Впоследствии, несколько других метеоритов лунного происхождения было извлечено  из жарких пустынь Австралии, Африки, и Омана. В результате общее число  лунных метеоритов достигло около 70. Все  эти метеориты по минеральному составу  похожи на образцы, полученных с лунных миссий «Аполлонов», доказав свое лунное происхождение.

 

 

 

 

 

 

Введение

Наша планета  с момента своего образования  и до наших дней, испытывает столкновения с разными космическими телами. Тела, размеры которых заключены в  пределах от 10-8 см (атом или молекула) и примерно до нескольких сотен метров, принято называть метеоритами. Когда они влетают в земную атмосферу, то из-за трения нагреваются до белого каления и плавления, оставляя за собой светящиеся следы. Согласно научной терминологии эти явления называют метеорами. Если видимые пути метеоров метеорного дождя продолжить назад, то они пересекутся вблизи одной точки неба, называемой радиантом метеорного потока. В отличие от метеорного дождя, метеорным потоком называют массовое появление метеоров примерно в одной и той же области неба в течение некоторого промежутка времени. Многие метеорные потоки можно наблюдать периодически, в одни и те же месяцы в течение года, на фоне одного и того же созвездия. На этом основании метеорным потокам присваивают названия, образованные от латинских имен тех созвездий, в которых лежат их радианты. Поэтому в названиях некоторых метеорных потоков используют имена тех комет, с которыми, как было установлено, они связаны (Биэлиды, Джакобиниды и т. п.). Как справедливо писал в 1819 г. известный химик Петербургской Академии Иван Мухин, "начало преданий о ниспадающих из воздуха камнях и железных глыбах теряется в глубочайшем мраке веков протекших". Это в принципе правильное представление продержалось только до тех пор, пока люди еще верили в существование небесной тверди. В дальнейшем на достаточно длинное время его сменили совершенно другие идеи, которые объясняли происхождение метеоритов любыми причинами, но только не небесными. Но метеориты были известны и за многие сотни и тысячи лет до этого. Известен целый ряд находок орудий первобытных людей, сделанных из метеоритного железа. При случайных находках метеоритного вещества люди едва ли догадывались о его особом происхождении. Исключение лишь составляли находки "небесных камней" сразу после неожиданных и

-3-

грандиозных зрелищ их падения. Тогда метеориты становились  предметами культового или религиозного поклонения. О них слагали легенды, их описывали в летописях, боялись  и даже приковывали цепями, чтобы они снова не улетели на небо, проникают в земную атмосферу. Цель: Предоставить материал по теме «Метеорит и их происхождение»

Задачи:

1)Поиск информации на разных сайтах Интернет

2)Отобрать нужный материал

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-4-

Глава 1 Метеорит

Метеорит — тело космического происхождения, упавшее на поверхность крупного небесного объекта.

Большинство найденных  метеоритов имеют вес от нескольких граммов до нескольких килограммов. Полагают, что в сутки на Землю  падает 5—6 т метеоритов, или 2 тысячи тонн в год.

Существование метеоритов не признавалось ведущими академиками XVIII века, а гипотезы внеземного происхождения считались лженаучными. Утверждается, что Парижская академия наук в 1790 г. приняла решение не рассматривать впредь сообщений о падении камней на Землю как о явлении невозможном. Во многих музеях метеориты (в терминологии того времени — аэролиты) изъяли из коллекций, чтобы «не сделать музеи посмешищем».

Изучением метеоритов занимались академики В. И. Вернадский, А. Е. Ферсман, известные энтузиасты исследования метеоритов П. Л. Драверт, Л. А. Кулик и многие другие. В Российской академии наук сейчас есть специальный  комитет, который руководит сбором, изучением и хранением метеоритов. При комитете есть большая метеоритная  коллекция.

Космическое тело до попадания в атмосферу Земли  называется метеорным телом и  классифицируется по астрономическим  признакам. Например, это может быть космическая пыль, метеороид, астероид, их осколки, или другие метеорные  тела. Пролетающее сквозь атмосферу  Земли и оставляющее в ней  яркий светящийся след, независимо от того, пролетит ли оно в верхних  слоях атмосферы и уйдет обратно  в космическое пространство, сгорит ли в атмосфере или упадет на Землю, может называться либо метеором, либо болидом. Метеорами считаются тела не ярче 4-й звёздной величины, а болидами — ярче 4-й звёздной величины, либо тела, у которых различимы угловые  размеры.

Твёрдое тело космического происхождения, упавшее на

-5-

поверхность Земли, называется метеоритом.

На месте падения  крупного метеорита может образоваться кратер (астроблема). Один из самых известных  кратеров в мире — Аризонский. Предполагается, что наибольший метеоритный кратер на Земле — Кратер Земли Уилкса (диаметр около 500 км).

Другие названия метеоритов: аэролиты, сидеролиты, уранолиты, метеоролиты, бэтилиямы, небесные, воздушные, атмосферные или метеорные камни и т. д.

Аналогичные падению  метеорита явления на других планетах и небесных телах обычно называются просто столкновениями между небесными  телами.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-6-

Глава 1.1Процесс падения метеорных  тел на Землю

Метеорное тело входит в атмосферу Земли на скорости от 11 до 72 км/с. На такой скорости начинается его разогрев и свечение. За счёт абляции (обгорания и сдувания набегающим потоком частиц вещества метеорного тела) масса тела, долетевшего до поверхности, может быть меньше, а в некоторых случаях значительно меньше его массы на входе в атмосферу. Например, небольшое тело, вошедшее в атмосферу Земли на скорости 25 км/с и более, сгорает почти без остатка. При такой скорости вхождения в атмосферу из десятков и сотен тонн начальной массы до поверхности долетает всего несколько килограммов или даже граммов вещества. Следы сгорания метеорного тела в атмосфере можно найти на протяжении почти всей траектории его падения.

Потеря горизонтальной составляющей скорости

Если метеорное  тело не сгорело в атмосфере, то по мере торможения оно теряет горизонтальную составляющую скорости. Это приводит к изменению траектории падения  от, часто, почти горизонтальной в  начале до, практически вертикальной, в конце. По мере торможения, свечение метеорного тела падает, оно остывает (часто свидетельствуют, что метеорит при падении был тёплый, а не горячий).

Кроме того, может  произойти разрушение метеорного тела на фрагменты, что приводит к выпадению  метеоритного дождя.

«Правильные»  круглые (не вытянутые) следы от метеоритов объясняются взрывными процессами, сопровождающими его падение  с высокой скоростью.

                        Классификация метеоритов

Классификация по составу

каменные

хондриты

 

-7-

 

углистые хондриты

обыкновенные  хондриты

энстатитовые  хондриты

ахондриты

железо-каменные

палласиты

мезосидериты

железные

Подавляющее большинство  каменных метеоритов (92,3 % каменных, 85,7 % общего числа падений) — хондриты. Хондритами они называются, поскольку  содержат хондры — сферические или  эллиптические образования преимущественно  силикатного состава. Большинство  хондр имеет размер не более 1 мм в диаметре, но некоторые могут  достигать и нескольких миллиметров. Хондры находятся в обломочной или  мелкокристаллической матрице, причём нередко матрица отличается от хондр  не столько по составу, сколько по кристаллическому строению. Состав хондритов  практически полностью повторяет  химический состав Солнца, за исключением  лёгких газов, таких как водород  и гелий. Поэтому считается, что  хондриты образовались непосредственно  из протопланетного облака, окружающего  Солнце, путём конденсации вещества и аккреции пыли с промежуточным  нагреванием.

Ахондриты составляют 7,3 % каменных метеоритов. Это обломки  протопланетных (и планетных?) тел, прошедшие  плавление и дифференциацию по составу (на металлы и силикаты).

Железные метеориты  состоят из железо-никелевого сплава. Они составляют 5,7 % падений.

-8-

Железо-силикатные метеориты имеют промежуточный  состав

между каменными  и железными метеоритами. Они 

сравнительно  редки (1,5 % падений).

Ахондриты, железные и железо-силикатные метеориты относят  к дифференцированным метеоритам. Они  предположительно состоят из вещества, прошедшего дифференцировку в составе  астероидов или других планетных  тел. Раньше считалось, что все дифференцированные метеориты образовались в результате разрыва одного или нескольких крупных  тел, например планеты Фаэтона. Однако анализ состава разных метеоритов показал, что с большей вероятностью они  образовались из обломков многих крупных  астероидов.

Ранее выделяли ещё тектиты, куски кремнистого  стекла ударного происхождения. Но позже  оказалось, что тектиты образуются при ударе метеорита о горную породу, богатую кремнеземом.

Классификация по методу обнаружения

падения (когда  метеорит находят после наблюдения его падения в атмосфере);

находки (когда  метеоритное происхождение материала  определяется только путём анализа);

Следы внеземной  органики в метеоритах

Углистый комплекс

Углеродосодержащие (углистые) метеориты имеют одну важную особенность — наличие  тонкой стекловидной коры, образовавшейся, по-видимому, под воздействием высоких  температур. Эта кора является хорошим  теплоизолятором, благодаря чему внутри углистых метеоритов сохраняются минералы, не выносящие сильного нагрева —  например, гипс. Таким образом стало  возможным при исследовании химической природы подобных метеоритов обнаружить в их

-9-

составе вещества, которые в современных земных условиях являются органическими соединениями, имеющими биогенную

природу:

Насыщенные углеводороды

Изопреноиды

н-Алканы

Ароматические углеводороды

Нафталин

Карбоновые кислоты

Жирные кислоты

Бензолкарбоновые  кислоты

Оксибензойные кислоты

Азотистые соединения

Пиримидины

Пурины

Гуанилмочевина

Триазины

Порфирины

Наличие подобных веществ не позволяет однозначно заявить о существовании жизни  вне Земли, так как теоретически при соблюдении некоторых условий  они могли быть синтезированы  и абиогенно.

С другой стороны, если обнаруженные в метеоритах вещества и не являются продуктами жизни, то они могут быть продуктами преджизни  — подобной той, какая существовала некогда на Земле.

                             

-10-

                         «Организованные элементы»

При исследовании каменных метеоритов обнаруживаются так  называемые «организованные элементы»  — микроскопические

 (5-50 мкм) «одноклеточные» образования, часто имеющие

явно выраженные двойные стенки, поры, шипы и т. д.

На сегодняшний  день не является неоспоримым фактом, что эти окаменелости принадлежат  останкам каких-либо форм внеземной  жизни. Но, с другой стороны, эти образования  имеют такую высокую степень  организации, которую принято связывать с жизнью.

Кроме того, такие  формы не обнаружены на Земле.

Особенностью  «организованных элементов» является также их многочисленность: на 1г. вещества углистого метеорита приходится примерно 1800 «организованных элементов».

Крупные современные метеориты, обнаруженные на территории России.

Тунгусский феномен (на данный момент неясно именно метеоритное  происхождение тунгусского феномена. Подробно см. в статье Тунгусский метеорит). Упал 30 июня 1908 года в бассейне реки Подкаменная Тунгуска в Сибири. Общая  энергия оценивается в 40-50 мегатонн тротилового эквивалента.

Царёвский метеорит (метеоритный дождь). Упал 6 декабря 1922 г. вблизи села Царев Волгоградской  области. Это каменный метеорит. Общая  масса собранных осколков 1,6 тонны  на площади около 15 кв. км. Вес самого большого упавшего фрагмента составил 284 кг.

Сихотэ-Алинский метеорит (общая масса осколков 30 тонн, энергия оценивается в 20 килотонн). Это был железный метеорит. Упал в Уссурийской тайге 12 февраля 1947 г.

Витимский болид. Упал в районе посёлков Мама и Витимский 

-11-

Мамско-Чуйского района Иркутской области в ночь с 24 на 25

сентября 2002 года. Событие имело большой общественный резонанс, хотя общая энергия взрыва метеорита, по-видимому, сравнительно невелика (200 тонн тротилового эквивалента, при начальной энергии 2,3 килотонны), максимальная

начальная масса (до сгорания в атмосфере) 160 тонн, а  конечная масса осколков порядка  нескольких сотен килограммов.

Находка метеорита  — довольно редкое явление. Лаборатория  метеоритики сообщает: «Всего на территории РФ за 250 лет было найдено только 125 метеоритов».

Интересные факты

Единственный  задокументированный случай попадания  метеорита в человека произошёл 30 ноября 1954 в штате Алабама. Метеорит весом около 4 кг пробил крышу дома и рикошетом ударил Анну Элизабет Ходжес по руке и бедру. Женщина получила ушибы.

В 1875 году метеорит упал в районе озера Чад (Центральная  Африка) и достигал, по рассказам  аборигенов, 10 метров в диаметре. После  того как информация о нём достигла Королевского астрономического общества Великобритании, к нему была послана  экспедиция (спустя 15 лет). По прибытии на место оказалось, что его уничтожили слоны, облюбовав его для того, чтобы точить бивни. Воронку уничтожили редкие, но обильные дожди.