Все остальные метеориты имеют уникальное и сложное происхождение, представляя собой фрагменты астероидов или планетарных объектов. Некоторые из них обладают каменистой текстурой, как крупнозернистые породы, но их состав и структура могут существенно различаться.
Что такое метеорит
Когда Земля перемещается по своей орбите, она регулярно пересекает траектории небольших твердых тел, которые могут падать на ее поверхность. Пока солнечное тело находится в атмосфере нашей планеты, его называют метеором, но как только его фрагменты достигают поверхности, это уже метеорит. Метеорит представляет собой космическое тело размером всего несколько метров, что значительно меньше, чем астероид. Такие космические объекты падали на Землю на протяжении всех ее существования. Первые миллиарды лет истории Земли были особенно бурными, с множеством метеоритных ударов. В наши дни метеоритные потоки стали гораздо менее частыми и проявляются в основном в виде крошечных частиц пыли, которые сгорают в атмосфере, однако некоторые из них все же достигают поверхности планеты.
Как падают метеориты
Метеориты входят в атмосферу Земли с головокружительной скоростью, варьирующейся от 11 до 73 километров в секунду. При этом они сталкиваются с воздухом, что вызывает сильное трение, в результате чего многие из них сгорают, и только небольшие фрагменты достигают земли. Удар о землю происходит очень быстро — со скоростью от 2000 до 4000 метров в секунду. В момент удара высвобождается огромное количество энергии, и страдают как сам метеорит, так и окружающая его порода, создавая яркие взрывы и круглые кратеры.
Размер кратера, как правило, всегда значительно превышает размер самого падающего тела. Минеральная структура и состав породы в кратере изменяются, что зависит от различных факторов. Однако в случаях, когда скорость падения метеорита низка (например, около нескольких сотен метров в секунду), значительное выделение энергии не происходит, и диаметр кратера может сопоставляться с размерами самого тела. В результате метеорит остается на поверхности, где может быть изучен.
Метеоритные дожди
Когда метеоры сгорают в атмосфере Земли, множество мелких осколков может упасть на ее поверхность, образуя кратеры и создавая впечатление метеоритного дождя.
Существуют различия между метеоритным дождем и метеоритной бурей: метеоры при этом не достигают поверхности, в то время как ливень может причинить значительный ущерб из-за падения множественных осколков.
На некоторых скалах можно заметить маленькие разноцветные пятна, именуемые «хондрами». Эти узоры сформированы солнечными туманностями и предоставляют более древний материал для научного изучения.
Что такое метеорит
Метеоры — это светящиеся тела, которые не сгорают в атмосфере планеты полностью и имеют возможность достичь ее поверхности. Земля постоянно движется и периодически пересекает орбиты небольших твердых тел, которые могут падать прямо на нее. Пока светящееся тело путешествует по атмосфере нашей планеты, оно считается метеором, но как только его часть касается поверхности — оно становится метеоритом.
Металлические метеориты представляют собой твердые тела с радиусом, достигающим всего нескольких метров и могут варьироваться от маленьких астероидов до массивных объект. За всю историю Земли на ее поверхность упало множество таких объектов. Наиболее активные метеоритные удары наблюдались в течение первых миллиардов лет формирования планеты. В современную эпоху небесные потоки стали значительно менее регулярными и чаще всего проявляются в виде быстро сгорающих частиц пыли в атмосфере.
Внешние признаки метеоритов
Метеориты, обладающие сильной плавящейся корой, могут выделяться по своей внешности.
Основные внешние характеристики метеоритов включают следующие аспекты:
Во-первых, многие метеориты имеют неправильную форму, и трудно встретить идеально круглый или конический образец. Поверхность метеорита часто представлена качестве расплавленного, недавно затвердевшего вещества, что происходит в результате их перемещения в атмосфере при температуре около 1800°C.
Полости, которые можно наблюдать на поверхности камня, называются регмаглипты. Они являются результатом амортизационного процесса при движении тела через атмосферу, где оно подвергалось высокому давлению и температуре. Почти все метеориты обладают магнитными свойствами, что также может служить отличительной чертой для их классификации.
Что происходит при падении метеоритов на Землю
Следы метеоритов, упавших в Челябинской области.
Большинство метеоритов, попадающих в атмосферу, имеют высокую скорость (до 72 км/с при вхождении), и соответствующие вспышки и их яркость обусловлены трением с воздухом. В большинстве случаев эти твердые тела полностью сгорают, прежде чем достичь поверхности Земли. По мере того как скорость метеорита уменьшается, а его температура начинает понижаться, дальнейшее движение зависит от начальной скорости, массы и угла входа.
При удачном столкновении метеорита с Землей, его траектория изменяется, и он падает на поверхность. Иногда структура объекта такова, что он взрывается в воздухе, и до Земли доходят лишь его мелкие фрагменты, создавая так называемый метеоритный дождь. Если метеорит достаточно велик, он может вызвать мощный взрыв в момент удара о поверхность планеты, что приведет к образованию глубокого кратера. Эти космические явления нередко бывают невидимы на Земле, так как часто их следы зарастают или разрушаются геологическими процессами.
Интересно отметить, что на других планетах можно обнаружить четкие следы падения метеоритов различных размеров.
Среди встречающихся метеоритов различают несколько типов и категорий. Космические тела называют метеороидами до тех пор, пока они не войдут в атмосферу, после чего они классифицируются по множеству астрономических ориентиров. Метеоры, которые стремительно перемещаются через атмосферу, оставляя яркий след, называются метеорами или метеорными каплями. Твердые тела, достигшие поверхности, и оставляющие кратеры, именуются метеоритами. Эти названия формируются в зависимости от места падения.
Каменистые метеориты подразделяются на несколько категорий: хондриты и ахондриты. Хондриты получили свое название благодаря составу, включающему грубые силикатные слои, тогда как ахондриты похожи на земные породы, состоящие из материалов, образовавшихся после плавления небесного тела. Разновидности метеоритов также включают метеориты, которые могут падать и оставаться незамеченными, поскольку визуально напоминают обычные камни.
В Российской Академии Наук функционирует статус специального комитета, ответственного за сбор материалов с упавших метеоритов. В 2016 году был создан рентгеновский аппарат для детального изучения внутренней структуры этих небесных тел.
Какие бывают метеориты?
Разумеется, каждый метеорит уникален, и совершенно идентичных экземпляров не существует. Однако по составу и характеристикам они делятся на три основные категории.
Первая категория — каменные метеориты, которые являются самыми многочисленными. 92,8% всех метеоритов, упавших на землю, составляют именно такие образцы, из которых 92,3% классифицируются как хондриты. Парадоксальным образом, их состав в значительной мере совпадает с составом нашего Солнца, за исключением легких газов, таких как водород. Как это возможно? Солнечная система образовалась из огромного облака газа и пыли, вокруг которого образовалось множество небесных тел. Под действием гравитации материя стремится к центру, формируя сам центр системы. С увеличением массы температура в результате сжатия начинает расти, что в конечном итоге приводит к началу термоядерной реакции, создающей Солнце. Остальное вещество из этого облака стало основой для остальных светящихся объектов в нашей системе. Хондриты представляют собой маленькие частицы, сформированные из газо-пылевых облаков, в то время как основные минералы в составе включают различные силикаты.
Остальные метеориты имеют сложное происхождение, представляя собой фрагменты астероидов или планетарных объектов. Некоторые из них каменистые, с крупнозернистой текстурой, но значительно отличаются по составу и структуре.
Металлические метеориты составляют вторую крупную категорию и составляют 5,7% всех падений. Они в основном состоят из железа и никеля, что делает их крайне прочными и устойчивыми к коррозии.
Среди самых редких, но особенно красивых метеоритов выделяются железные образцы, которые составляют всего 1,5% всех известных метеоритов. Они обладают сложной текстурой, в которой силикатные образования переплетаются с металлическими частями.
Как много метеоритов падает на Землю?
Каждый день на Землю падает примерно 5-6 тонн каменистого материала, что в год составляет около 2000 тонн. Хотя на первый взгляд это кажется значительным количеством, большинство метеоритов сгорают в атмосфере еще до того, как достигнут земной поверхности. Большая часть оставшихся осколков оказывается в океанах или в малонаселенных районах, что объясняется тем, что такие пространства занимают большую часть планеты. Таким образом, наблюдение за падением метеоров на населенных территориях весьма редкое событие.
Космические тела движутся с огромной скоростью, и когда метеоры входят в атмосферу, их скорость может достигать 11-72 км/с. В процессе пересечения воздухом они начинают светиться. Как правило, большинство падающих метеоритов сгорает, прежде чем коснуться поверхности Земли. Крупные тела, попадая в атмосферу, постепенно замедляют свое движение и остывают. Дальнейшее развитие событий зависит от таких факторов, как начальная скорость, масса и угол входа. Если метеорит замедляется, его путь может измениться почти до горизонтального, и он упадет на поверхность. Однако внутреннее строение метеорита может быть нестабильным и неоднородным, что может привести к его взрыву в воздухе с разлетом осколков — это явление называется метеоритным дождем. Если же его скорость остается высокой (около 2-4 км/с), и размеры достаточно велики, он может вызвать мощный взрыв при столкновении с земной поверхностью.
Метеоритные кратеры, возникающие при падении больших скальных тел, часто бывают разрушены процессами выветривания или другими геологическими явлениями, и следы их не всегда заметны на Земле. На других планетах, однако, можно обнаружить явные следы многочисленных метеоритных бомбардировок.
На территории России также имеются метеоритные кратеры. Одним из крупнейших является кратер Попигай, расположенный в Восточной Сибири, диаметр которого составляет около 100 километров. Это одно из самых больших метеоритных ударов на Земле, произошедшее 35,7 миллионов лет назад в результате столкновения с Землей крупного астероида. Существуют сведения о том, что в его недрах могут находиться месторождения алмазов, однако детали этой информации засекречены с советских времен. Наиболее древний из российских кратеров — кратер Суавярви, расположенный в Карелии, его диаметр составляет всего 3 километра, а в его центре сейчас расположено озеро. Возраст этого кратера составляет приблизительно 2,4 миллиарда лет, что наводит на размышления.
Опасность метеоритов
Несмотря на то, что вероятность того, что метеорит упадет на человека, крайне низкая, за всю историю человечества зафиксировано лишь два надежно подтвержденных случая попадания метеоритов в людей, и, как правило, эти инциденты не приводили к серьезным травмам. Сложно найти достоверные сведения о том, что за последние два столетия было зарегистрировано около 12 смертей от падения метеоритов, однако официальное подтверждение таких случаев отсутствует.
Однако это не означает, что риски, создаваемые метеоритами, следует игнорировать. Инцидент с Челябинским метеоритом демонстрирует, что даже косвенное воздействие крупных космических объектов может иметь разрушительные последствия.
В популярной культуре существуют стереотипы о том, что метеориты являются радиоактивными или способны переносить в себе семена внеземных болезней. Такие мифы, поддерживаемые научной фантастикой и кино, не имеют под собой научного основания. Не существует зарегистрированных случаев обнаружения радиоактивных метеоритов.
Для камня или метеорита, чтобы быть радиоактивным, он должен содержать радиоактивные элементы, например, уран. Однако с течением времени уровень их радиоактивности снижается. Скорость распада радиоактивных материалов описывается величиной, называемой периодом полураспада, и ее значения значительно меньше по сравнению со средним возрастом метеоритов, падающих на Землю.
Что касается источников космического излучения, таких как Солнце, то да, они существуют. Однако само излучение не является радиоактивным. Важно понимать, что радиация не эквивалентна радиоактивности. Например, находясь на выходных вблизи ядерного реактора, человек не испытает тяжелых последствий, но стоит признать, что не сам ядерный реактор излучает радиацию, а его активная зона.
Некоторые метеориты сохраняют для ученых интерес, поскольку содержат в своем составе сложные органические соединения. Однако пока не было нашли никаких доказательств существования микроорганизмов или внеземной жизни.
Считается, что каменные метеориты были выброшены с небольших планет, лишенных атмосферы, и покрытых кратерами, таких как Луна. Тем не менее, следует отметить, что химический состав метеоритов, найденных на Земле, и образцов с Луны значительно различается, что указывает на то, что метеориты не могут быть таким образом связаны с Луной.
Классификация метеоритов
Существуют несколько систем классификации метеоритов, наиболее распространенная из которых основывается на их химическом составе. Предлагается выделять следующие категории:
— Железные (металлические) метеориты,
— Иронит (смешанного состава).
Второй тип классификации основывается на методах обнаружения метеоритов. Если космическое тело найдено с акцентом на его атмосферные следы, то его называют «падающим» метеоритом. В случае если объект идентифицировался как метеорит в результате индивидуального обследования, то он классифицируется как «находка».
Следы внеземной органики в метеоритах
Исследования ряда марсианских метеоритов (всего на Землю упало 34) продемонстрировали наличие внеземных органических соединений. Некоторые исследователи считают это доказательством того, что на Марсе когда-то существовала жизнь, тогда как другие настаивают на необходимости дальнейшего изучения данных образцов.
Студийная фотография Челябинского метеорита.
Несмотря на то, что большинство найденных метеоритов можно считать относительно небольшими, существуют и выдающиеся образцы, такие как Гоба, обнаруженный в Намибии в 1920 году. По оценкам ученых, этот метеорит упал около 80 000 лет назад.
Материалы по теме
Объем находки составляет около 9 кубических метров, а вес оценивается в 66 тонн. К сожалению, метеорит находится в статическом состоянии и постепенно разрушается под воздействием окружающей среды и вандализма. Сегодня его вес составляет примерно 60 тонн.
Иногда происходят массовые метеоритные дожди, когда на Землю одновременно падают сотни космических объектов. Например, в феврале 2012 года подобный случай имел место в Китае, где максимальный вес найденного метеорита составил 12,6 килограмма. Более массивный метеоритный дождь наблюдался в Китае в 1976 году.
Световые явления, вызванные метеороидами, могут происходить в атмосфере Земли десятки миллионов раз в день. Тем не менее, даже в ясные дни с ясным звездным небом, лишь несколько десятков метеоров могут быть наблюдаемы с Земли.
Из чего состоит метеорит?
Все метеориты можно классифицировать на следующие типы:
- Железные метеориты. Они представляют собой фрагменты ядер давно погибших планет или астероидов и состоят в основном из железа на 90-95%, тогда как оставшаяся часть — это никель и другие химические элементы. Железные метеориты составляют примерно 5-6% всех метеоритов, упавших на Землю.
- Каменные метеориты. Эти метеориты формируются из внешней оболочки планет или астероидов. Внешний вид их часто очень схож с обычными камнями, что делает их трудными для идентификации.
- Железно-каменные метеориты. Эти небесные тела образовались на границе коры и мантии своего родительского тела. Они составляют лишь 2% всех известных метеоритов.
Каменистые метеориты можно разделить на следующие подкатегории:
- Хондриты. Они составляют большинство среди метеоритов, упавших на поверхность Земли.
- Ахондриты.
Метеоритные дожди
Как уже упоминалось, когда метеориты движутся с высокой скоростью через атмосферу Земли, они могут разогреваться до высоких температур и даже полностью сгорать, прежде чем коснуться поверхности планеты.
При разрушении на множество мелких метеоритов возникает феномен, именуемый метеоритным дождем.
После падения крупного метеорита на поверхности Земли образуется кратер. Тем не менее, метеоритный дождь может создавать на поверхности поле множества кратеров.
Тунгусский инцидент
Необычное событие произошло в Сибири 30 июня 1908 года, когда был замечен огромный огненный шар. Мощный взрыв произошел в березовом лесу на высоте 7-10 километров. Ударная волна этого взрыва ощущалась на огромных расстояниях.
Так, окна домов были разбиты на расстоянии сотен километров от эпицентра взрыва. Более 2000 квадратных километров леса были уничтожены. Если бы взрыв произошел в густонаселенном районе, последствия могли бы быть катастрофическими.
Это событие стало известно как Тунгусский метеорит, однако со временем ученые начали сомневаться в целесообразности такого названия.
Основными причинами таким сомнениям стали следующие наблюдения:
- В эпицентре взрыва деревья остались стоять, в то время как на значительной площади они были повалены. В случае падения метеорита в точке соприкосновения с Землей формируется кратер; однако в данном случае его не нашли.
- Не удалось найти какие-либо компоненты, исследовательские элементы небесного объекта.
В настоящее время многие ученые предполагают, что это тело кометного происхождения. Эта гипотеза имеет своих сторонников, поскольку ядро комет состоит из кристаллов льда, которые быстро испаряются в атмосфере. Тем не менее, существует множественность теорий, объясняющих природу Тунгусского феномена.
