Meteorit je pevné těleso přirozeného kosmického původu, které dopadlo na povrch planety o velikosti 2 mm nebo více. Tělesa, která dosáhla povrchu planety a mají velikosti od 10 mikronů do 2 mm, se obvykle nazývají mikrometeority; menší částice jsou kosmický prach. Meteority se vyznačují různým složením a strukturou. Tyto rysy odrážejí podmínky jejich původu a umožňují vědcům jistěji posuzovat vývoj těles sluneční soustavy.
Typy meteoritů podle chemického složení a struktury
Meteorická hmota se skládá hlavně z minerálních a kovových složek v různých poměrech. Minerální část jsou železo-hořečnaté silikáty, kovová část je zastoupena niklem. Některé meteority obsahují nečistoty, které určují některé důležité rysy a nesou informace o původu meteoritu.
Jak se dělí meteority podle chemického složení? Tradičně existují tři velké skupiny:
- Kamenné meteority jsou silikátová tělesa. Mezi nimi jsou chondriti a achondriti, kteří mají důležité strukturální rozdíly. Chondři se tedy vyznačují přítomností inkluzí - chondrulí - v minerální matrici.
- Železné meteority,sestávající převážně z niklového železa.
- Železný kámen - tělesa střední struktury.
Kromě klasifikace, která zohledňuje chemické složení meteoritů, existuje také princip dělení „nebeských kamenů“do dvou širokých skupin podle strukturních znaků:
- diferencované, které zahrnují pouze chondrity;
- undiferenciated – rozsáhlá skupina, která zahrnuje všechny ostatní typy meteoritů.
Chondrity jsou zbytky protoplanetárního disku
Výrazným rysem tohoto typu meteoritů jsou chondruly. Jsou to většinou silikátové útvary elipsovitého nebo kulovitého tvaru, velké asi 1 mm. Elementární složení chondritů je téměř totožné se složením Slunce (pokud vyloučíme nejtěkavější, lehké prvky – vodík a helium). Na základě této skutečnosti vědci dospěli k závěru, že chondrity vznikly na úsvitu existence Sluneční soustavy přímo z protoplanetárního oblaku.
Tyto meteority nikdy nebyly součástí velkých nebeských těles, která již prošla magmatickou diferenciací. Chondrity vznikly kondenzací a akrecí protoplanetární hmoty, přičemž prodělaly určité tepelné efekty. Látka chondritů je poměrně hustá - od 2,0 do 3,7 g / cm3 - ale křehká: meteorit lze rozdrtit rukou.
Pojďme se blíže podívat na složení meteoritů tohoto typu, nejběžnějšího (85,7 %) ze všech.
Uhlíkaté chondrity
Pro uhlíkatéchondrity (C-chondrity) se vyznačují vysokým obsahem železa v silikátech. Jejich tmavá barva je způsobena přítomností magnetitu, stejně jako nečistot, jako je grafit, saze a organické sloučeniny. Navíc uhlíkaté chondrity obsahují vodu vázanou v hydrosilikátech (chlorit, hadec).
Podle řady znaků se C-chondriti dělí do několika skupin, z nichž jedna – CI-chondriti – je pro vědce mimořádně zajímavá. Tato tělíska jsou jedinečná v tom, že neobsahují chondruly. Předpokládá se, že látka meteoritů této skupiny nebyla vůbec vystavena tepelnému dopadu, to znamená, že zůstala prakticky nezměněna od doby kondenzace protoplanetárního oblaku. Toto jsou nejstarší tělesa ve sluneční soustavě.
Organické látky v meteoritech
Uhlíkaté chondrity obsahují organické sloučeniny jako aromatické a nasycené uhlovodíky, dále karboxylové kyseliny, dusíkaté báze (v živých organismech jsou součástí nukleových kyselin) a porfyriny. Navzdory vysokým teplotám, které meteorit zažívá při průchodu zemskou atmosférou, jsou uhlovodíky zadržovány tvorbou tající kůry, která slouží jako dobrý tepelný izolátor.
Tyto látky jsou s největší pravděpodobností abiogenního původu a naznačují procesy primární organické syntézy již v podmínkách protoplanetárního oblaku, vzhledem ke stáří uhlíkatých chondritů. Takže mladá Země již v nejranějších fázích své existence měla zdrojový materiál pro vznik života.
Obyčejné aenstatitští chondrité
Nejběžnější jsou obyčejní chondriti (odtud jejich název). Tyto meteority obsahují kromě silikátů i železo niklu a nesou stopy tepelné metamorfózy při teplotách 400–950 °C a rázových tlacích až 1000 atmosfér. Chondruly těchto tělísek mají často nepravidelný tvar; obsahují trosky. Mezi běžné chondrity patří například Čeljabinský meteorit.
Enstatitové chondrity se vyznačují tím, že obsahují železo převážně v kovové formě a silikátová složka je bohatá na hořčík (minerál enstatit). Tato skupina meteoritů obsahuje méně těkavých sloučenin než jiné chondrity. Prošly tepelnou metamorfózou při teplotách 600-1000 °C.
Meteority patřící do obou těchto skupin jsou často fragmenty asteroidů, to znamená, že byly součástí malých protoplanetárních těles, ve kterých neprobíhaly procesy podpovrchové diferenciace.
Diferencované meteority
Nyní se podívejme na to, jaké typy meteoritů se v této velké skupině liší chemickým složením.
Za prvé jsou to kamenné achondrity, za druhé železné kameny a zatřetí železné meteority. Spojuje je skutečnost, že všichni zástupci uvedených skupin jsou fragmenty masivních těles velikosti asteroidu nebo planet, jejichž vnitřek prošel diferenciací hmoty.
Mezi diferencovanými meteority se nacházejí napřúlomky asteroidů a těles vyražené z povrchu Měsíce nebo Marsu.
Vlastnosti diferencovaných meteoritů
Achondrit neobsahuje speciální inkluze a jelikož je chudý na kov, jedná se o silikátový meteorit. Složením a strukturou se achondrity blíží pozemským a měsíčním baz altům. Velmi zajímavá je skupina meteoritů HED, o nichž se předpokládá, že pocházejí z pláště Vesta, o kterém se předpokládá, že je zachovalou pozemskou protoplanetou. Jsou podobné ultramafickým horninám svrchního zemského pláště.
Kamennoželezité meteority - pallasit a mesosiderit - se vyznačují přítomností silikátových inkluzí v matrici niklu a železa. Pallasité dostali své jméno na počest slavného železa Pallas nalezeného poblíž Krasnojarsku v 18. století.
Většina železných meteoritů má zajímavou strukturu - "widmanstettenovy obrazce", tvořené niklovým železem s různým obsahem niklu. Taková struktura vznikla za podmínek pomalé krystalizace niklového železa.
Historie podstaty „nebeských kamenů“
Chondrity jsou posly z nejstarší éry formování sluneční soustavy – doby akumulace předplanetární hmoty a zrození planetesimál – embryí budoucích planet. Radioizotopové datování chondritů ukazuje, že jejich stáří přesahuje 4,5 miliardy let.
Pokud jde o diferencované meteority, ukazují nám formování struktury planetárních těles. Jimlátka má zřetelné známky tání a rekrystalizace. Jejich formování mohlo probíhat v různých částech diferencovaného rodičovského těla, které následně prošlo úplnou nebo částečnou destrukcí. To určuje, jaké chemické složení meteoritů, jaká struktura se v každém případě vytvořila, a slouží jako základ pro jejich klasifikaci.
Rozlišení nebeští hosté obsahují také informace o sledu procesů, které probíhaly v útrobách mateřských těl. Takovými jsou například železno-kamenné meteority. Jejich složení svědčí o neúplné separaci lehkých silikátových a těžkých kovových složek starověké protoplanety.
V procesech srážky a fragmentace asteroidů různých typů a stáří by se v povrchových vrstvách mnoha z nich mohly hromadit smíšené fragmenty různého původu. Poté byl v důsledku nové kolize podobný „složený“fragment vyražen z povrchu. Příkladem je meteorit Kaidun obsahující částice několika typů chondritů a kovového železa. Takže historie meteoritické hmoty je často velmi složitá a matoucí.
V současné době je velká pozornost věnována studiu asteroidů a planet pomocí automatických meziplanetárních stanic. Samozřejmě to přispěje k novým objevům a hlubšímu pochopení původu a vývoje takových svědků historie Sluneční soustavy (a také naší planety), jako jsou meteority.
