Озорные метеориты

На прошлых уроках мы с вами говорили о том, что долгое время астрономам не давало покоя пустое пространство между Марсом и Юпитером, тянущееся более чем на 550 миллионов километров, хотя, по логике строения Солнечной системы, там должна была бы находиться планета. Длительные наблюдения за этим пространством позволило астрономом установить, что область между орбитами Марса и Юпитера является скоплением огромного числа объектов всевозможных форм и размеров. Как мы помним, эти тела начали называть астероидами. А область, где они располагаются, назвали главным поясом астероидов.

По оценкам учёных, в главном поясе астероидов может содержаться несколько миллионов объектов. Но, несмотря на такое количество, их плотность крайне мала. Поэтому вероятность не то, что столкновения, а просто случайного незапланированного сближения, например, космического аппарата с каким-нибудь астероидом сейчас оценивается менее чем один к миллиарду.

Но бывает и такое, что астероиды могут столкнуться друг с другом. И тогда их обломки разлетаются по всей Солнечной системе. Эти обломки стали называть метеорными телами или метеороидами.

По современным представлениям, к метеороидам относят не только осколки крупных астероидов, но и любой природный твёрдый объект размером до 30 метров, перемещающийся в межпланетном пространстве (хотя существуют и другие определения).

Некоторые из метеороидов иногда встречаются с нашей планетой. При вторжении такого тела в атмосферу Земли в результате трения о воздух оно нагревается и превращается в огненный шар – болид, след от пролёта которого можно наблюдать в течение нескольких секунд (а иногда и минут).

Так, например, 15 февраля 2013 года огромное метеорное тело взорвалось при входе в атмосферу над Челябинской областью взорвался, расколовшись на несколько десятков крупных обломков. По оценкам учёных, изначально болид имел массу от 7 до 13 тысяч тонн. А его размер мог составлять около 19,8 метров.

Чаще всего болиды полностью сгорают в атмосфере Земли. Но иногда наиболее крупные из них достигают поверхности нашей планеты. Так вот, твёрдое тело космического происхождения, упавшее на поверхность Земли, называется метеоритом.

Кроме того, может произойти разрушение крупного метеорного тела на фрагменты, что приводит к выпадению метеоритного дождя. Раньше не отличали метеорные потоки от метеоритного дождя. Как первые, так и вторые называли одинаково: огненный дождь.

Один такой огненный дождь наблюдался в 1947 году в горах Сихотэ-Алинь на Дальнем Востоке. В 10 ч 38 мин крупный метеорит раздробился в атмосфере и выпал железным дождём на площади 35 квадратных километров. На месте падения было обнаружено 106 кратеров и воронок диаметром от одного до 28 метров. Общая масса осколков оценивается примерно в 60–100 тонн. А крупнейший целый фрагмент имел массу 1745 килограммов.

Разрушение некоторых метеорных тел носит катастрофический характер, сопровождаясь мощными взрывами, и нередко не остаётся макроскопических следов метеоритного вещества на земной поверхности, как это было в случае с Тунгусским метеоритом. Тогда (а это было в 1908 году) полёт болида закончился взрывом на высоте около 7–10 километров над незаселённым районом тайги. Ударная волна была зафиксирована обсерваториями по всему миру. В результате взрыва были повалены деревья на территории площадью 2150 квадратных километров. Произошёл огромный лесной пожар. Более чем на тысячу километров вокруг слышались оглушительные раскаты грома. А оконные стёкла в домах были выбиты в нескольких сотнях километров от эпицентра взрыва. Предполагается, что такие метеориты могут представлять собой остатки кометы.

При соприкосновении метеорита с земной поверхностью на больших скоростях (порядка 2000–4000 м/с) происходит выделение большого количества энергии. В результате метеорит и часть горных пород в месте удара испаряются, что сопровождается мощными взрывными процессами, формирующими крупный округлый кратер, намного превышающий размеры метеорита. Примером может служить аризонский метеоритный кратер в США. Он представляет собой гигантскую земляную чашу диаметром 1219 метров, глубиной 229 метров, а высота его вала над равниной достигает 46 метров. Считается, что кратер возник около 50 000 лет назад.

При небольших скоростях (порядка сотен м/с) столь значительного выделения энергии не наблюдается, диаметр образующегося ударного кратера сравним с размерами самого метеорита, и даже крупные метеориты могут хорошо сохраниться, как например метеорит Гоба.

По химическому составу все метеориты принято делить на три основные группы: каменные, железные и железно-каменные.

Примерно девять из десяти (92,8 %) падающих на Землю метеоритов являются каменными. Их принято делить на хондри́ты и ахондри́ты.

Хондритами называют метеориты, содержащие хондры – сферические или эллиптические образования преимущественно силикатного состава. Большинство хондр не превышают и миллиметра в диаметре, но некоторые достигают и нескольких миллиметров.

Хондриты – это самый многочисленный тип метеоритов. Их состав практически полностью повторяет химический состав Солнца, за исключением лёгких газов, таких как водород и гелий. Поэтому считается, что хондриты образовались непосредственно из протопланетного облака, окружавшего и окружающего Солнце. А в хондрах «законсервировано» вещество из протопланетного облака.

Исследования хондритов показало, что их возраст превышает 4,5 миллиарда лет.

Ахондриты – это каменные метеориты без хондр. По составу и структуре они близки земным вулканическим горным породам – базальтам. Все ахондриты в той или иной степени претерпели плавление, которое и уничтожило хондры.

Большинство из известных ахондритов, по мнению многих геохимиков, происходят с астероида Веста. Другие ахондриты происходят с Марса, Луны и других пока не идентифицированных астероидов.

Железные метеориты примерно на 90 % состоят из железа и на 9 % из никеля. Подобное соотношение в земных минералах не встречается, поэтому их достаточно легко отличить от пород земного происхождения.

Прежде чем люди овладели искусством выплавки железа из руды, единственным его источником было метеоритное железо. Существует множество доказательств того, что люди Древнего мира умели обрабатывать метеоритное железо. Во-первых, свидетельства встречаются в письменных источниках. Так шумеры называли это железо «Ан-Бар» (an-bar), что означает «огонь с небес», египтяне – «Биа Эн Пэт» (bia-en-pet) – скорее всего, значит «небесный металл», а иудеи называли его «металлом бога» (parzil).

Во-вторых, находки. Фрагменты, которые предположительно являются частями кинжала, изготовленного из метеоритного железа, были найдены во время раскопок шумерского города Ура и относятся к 3100 году до нашей эры – к первой царской династии, правившей в этом городе.

В 1990-х годах к северу от залива Мелвилл исследователи обнаружили орудия труда, изготовленные из метеорита Мыс Йорк, который упал на землю более 2000 лет назад.

В 2016 году после долгой кропотливой работы специалисты подтвердили, что кинжал из могилы Тутанхамона – фараона Древнего Египта, сделан из метеоритного железа. Из метеоритного железа также изготавливали статуэтки и скульптуры.

Интересно, что большинство из найденных метеоритов являются железными. Так, например, в 2016 году в Аргентине был найден метеорит Ганседо. Весит он примерно 30,8 тонн, что делает его крупнейшим метеоритом, найденным в Америке, и вторым по величине в мире.

Своим открытием он потеснил в рейтинге своего аналога и соседа – метеорит Эль-Чако, вес которого оценивался в 28,84 тонн.

Ну а самым крупным из найденных метеоритов является метеорит Гоба. Этот железный метеорит весом около 66 тонн упал примерно 80 тысяч лет назад. А найден он был в 1920 году в Намибии (юго-западная Африка). Считают, что первоначальная масса его при падении на Землю составляла около 90 тонн.

Железные метеориты считаются обломками ядер крупных древних астероидов, которые разбились на куски в результате столкновений с другими телами.

Железно-каменные метеориты составляю промежуточную группу. Они почти на половину состоят из железа и на половину – из камня. Это достаточно редкий тип метеоритов.

Железно-каменные метеориты делят на мезосидериты и палласиты.

Мезосидериты представляют собой сложную структуру из часто хаотического сочетания никелистого железа и трёх видов силикатов.

Палласиты состоят из кристаллов оливина в сетеобразной матрице из никелистого железа. Названы в честь академика Петра Симона Палласа – немецкого и русского учёного-энциклопедиста и путешественник на русской службе.

В 1749 году в 200 километрах от Красноярска он нашёл глыбу (как он думал) самородного железа весом почти 700 килограммов. Как оказалось, это был первый в мире найденный железно-каменный метеорит и первый метеорит, обнаруженный в России.

В старых, выветренных палласитах, долго пролежавших на земле, кристаллы оливина часто бывают черноватыми, обесцвеченными или выветренными, что придаёт таким метеоритам некрасивый губчатый вид. Но если разрезать и отполировать свежий палласит, в котором кристаллы оливина часто достигают одного сантиметра, то он окажется самым красивым среди метеоритов!

Вообще же на Землю падает примерно две тысячи тонн метеоритов в год. Но случаи попадания в человека очень и очень редки. Так первый задокументированный случай попадания метеорита в человека произошёл в 1954 году в США в штате Алабама.

Метеорит Силакога массой около 4 килограммов пробил крышу дома и рикошетом ударил Анну Элизабет Ходжес по руке и бедру.