Болиды и метеориты

Болиды и метеориты

Болидом называется довольно редкое явление - летящий по небу огненный шар. Это явление вызывается вторжением в плотные слои атмосферы крупных твердых частиц, называемых метеорными телами. Двигаясь в атмосфере, частица нагревается вследствие торможения, и вокруг неё образуется обширная светящаяся оболочка, состоящая из горячих газов. Болиды часто имеют заметный угловой диаметр и бывают видны даже днём. Суеверные люди принимали такие огненные шары за летящих драконов с огнедышащей пастью. От сильного сопротивления воздуха метеорное тело нередко раскалывается и с грохотом выпадает на Землю в виде осколков. Остатки метеорных тел, упавшие на Землю, называются метеоритами.

Метеорное тело, имеющее небольшие размеры, иногда целиком испаряется в атмосфере Земли. В большинстве случаев его масса за время полета сильно уменьшается, и до Земли долетают лишь остатки, обычно успевающие остыть, когда космическая скорость уже погашена сопротивлением воздуха. Иногда выпадает целый метеоритный дождь. При полете метеориты оплавляются и покрываются черной корочкой. Один такой "черный камень" (Кабба) в Мекке вделан в стену храма и служит предметом религиозного поклонения.

Метеориты - каменные или железные тела, падающие на Землю из межпланетного пространства; представляют собой остатки метеорных тел, не разрушившихся полностью при движении в атмосфере.

Падения метеоритов на Землю сопровождаются световыми, звуковыми и механическими явлениями. По небу проносится яркий огненный шар, называемый болидом, сопровождаемый хвостом и разлетающимися искрами. По пути движения болида на небе остается след в виде дымной полосы, который из прямолинейного под влиянием воздушных течений принимает зигзагообразную форму. Ночью болид освещает местность на сотни километров вокруг. После того как болид исчезает, через несколько секунд раздаются похожие на взрывы удары, вызываемые ударными волнами. Эти волны иногда вызывают значительное сотрясение грунта и зданий.

Метеориты могут выпадать в тех случаях, когда скорость вторгшегося в земную атмосферу метеорного тела не превосходит 22 км/с и если это тело обладает достаточной механической прочностью. Встречая сопротивление воздуха, метеорное тело тормозится, кинетическая энергия его переходит в теплоту и свет. В результате поверхностный слой метеорита и образующаяся вокруг него воздушная оболочка нагреваются до нескольких тысяч градусов. Вещество метеорного тела после вскипания испаряется, частично разбрызгивается на мельчайшие капельки. Падая на Землю почти отвесно, обломки метеорного тела остывают и при достижении грунта оказываются только теплыми. Они бывают покрыты затвердевшей корой плавления. В месте падения метеоритов образуются углубления, размеры и форма которых зависят от массы метеоритов и скорости их падения.

Самый крупный метеорит был найден в Юго-Западной Африке в 1920 г. Метеорит этот, названный Гоба (названия даются по населенному пункту, ближайшему к месту падения), железный, масса его около 60 т. Такие крупные метеориты падают редко. Как правило, массы метеоритов составляют сотни граммов или несколько килограммов.

К крупнейшим метеоритам относится железный Сихотэ-Алинский, упавший в СССР в 1947 г. Он еще в атмосфере раскололся на тысячи частей и выпал на Землю "железным дождём". При ударе о грунт части метеорита раздробили скальные породы, образовали в них кратеры и воронки. Было обнаружено 200 кратеров и воронок диаметром от 20 см до 26 м. Масса Сихотэ-Алинского метеорита оценивается в 70 т, собрано более 23т.

Метеориты состоят из тех же химических элементов, которые имеются и на Земле. Это в основном следующие восемь элементов: железо, никель, магний, кремнии, сера, алюминий, кальций и кислород. Остальные элементы встречаются в метеоритах в очень малых количествах. Соединяясь между собой, эти элементы образуют в метеоритах различные минералы, большинство которых имеется и на Земле. Но встречаются метеориты и с неизвестными на Земле минералами.

Железные метеориты почти целиком состоят из железа в соединении с никелем и незначительным количеством кобальта. В каменистых метеоритах находятся силикаты - минералы, представляющие собой соединения кремния с кислородом и примесью других элементов (магния, алюминия, кальция и др.). Встречается в каменных метеоритах и никелистое железо в виде зёрнышек, рассеянных по всей массе метеорита. Железокаменные метеориты состоят почти из равных количеств каменистого вещества и никелистого железа.

Если взглянуть на излом каменного метеорита, то можно заметить округлые частицы -хондры. Они имеют форму шариков диаметром 2-5 мм. В разных местах Земли были обнаружены тектиты - стеклянные куски небольшого размера, массой в несколько граммов. В настоящее время установлено, что тектиты - это застывшие брызги земного вещества, выброшенные (иногда на огромные расстояния) при образовании метеоритных кратеров.

Земля встречается лишь с теми метеорными потоками, орбита которых пересекает земную орбиту. При замкнутом рое поток метеоров наблюдается ежегодно около той даты, когда Земля проходит точку пересечения. В зависимости от толщины потока, т.е. от его возраста, время наблюдения метеоров потока длится от нескольких часов до нескольких недель.

При встрече Земли с потоком метеорных частиц наблюдаются метеоры с почти параллельными траекториями в атмосфере (метеорный поток). Для земного наблюдателя, вследствие перспективы, такие траектории выглядят как бы выходящими из одной точки неба, которую называют радиантом. Метеорные потоки называют по созвездию (латинское название), в котором расположены их радианты. Наиболее интересные метеорные потоки: Квадрантиды (наблюдаются ежегодно 3 января), Лириды 20-24 апреля), Аквариды (1-9 мая), Пер-сеиды (5-18 августа), Дракониды (10 октября), Ориониды (20-24 октября), Леониды (15-17 ноября), Геминиды (10-16 декабря). Большинство главных метеорных потоков не имеют большой пространственной плотности частиц в рое, а движутся навстречу Земле и потому обладают большой относительной скоростью. В результате этого даже многочисленные мелкие частицы способны порождать метеоры, доступные наблюдению. В роях некоторых слабых потоков, догоняющих Землю, плотность частиц больше, чем в роях главных метеорных потоков. Большинство метеоров называют спорадическими, т. е. случайными, но на самом деле они принадлежат слабым невыявленным потокам. Несколько раз в столетие Земля встречается с особо плотными частями метеорных роев, и тогда наблюдаются кратковременные "метеорные дожди", длящиеся 1-2 ч.

Подсчитано, что за сутки выпадает на Землю около 100 т метеорного вещества.

Как узнать метеорит

За год на поверхность Земли падает не менее тысячи метеоритов, но в руки учёных попадают немногие. Практически все они найдены случайно. Известно три основных класса метеоритов. Железные представляют собой монолитные куски железоникелевого сплава. Железокаменные напоминают металлическую губку, заполненную силикатным веществом. На Земле такие горные породы не встречаются. Каменные метеориты узнать труднее. Надёжно это сделать могут только специалисты. Однако простейшие признаки метеоритов указать можно.

1. Большая плотность: метеориты тяжелее, чем, например, гранит или осадочные породы

2. На поверхности метеоритов часто видны регмаглипты - сглаженные углубления, напоминающие вмятины пальцев на глине. 

3. Иногда ориентированная форма: метеорит похож на затупленную головку снаряда. 

4. На свежих экземплярах видна темная, тонкая (толщиной около 1 мм) кора плавления. 

5. Излом чаще всего серого цвета, на котором иногда заметны маленькие (размером около 1 мм) шарики - хондры. 

6. У большинства на пришлифованном разрезе видны вкрапления металлического железа.

7. Заметна намагниченность: стрелка компаса заметно отклоняется.

8. С течением времени окисляются на воздухе, приобретая бурый, ржавый цвет. 

9. У железных метеоритов на полированном и протравленном кислотой разрезе часто проявляются видманштеттеновы фигуры - крупные кристаллы металла.

Полезно знать также, чего у метеоритов не бывает.

1. Метеориты никогда не проплавляются насквозь подобно шлаку и не имеют внутри пузырьков, пусто каверн. 

2. Отсутствует слоистость, нередко наблюдающаяся у сланце песчаников, яшмовидных пород. 

3. Hет карбонатных пород вроде мела, известняка, доломита. 

4. Не встречаются окаменелости: раковины, отпечатки ископаемой фауны и т. п. 

5. У метеоритов не бывает крупной кристаллической структуры, подобной граниту

6. Падают метеориты не горячими и не могут вызвать ожогов, загораний.

7. Падение происходит почти вертикально, так что в форточку метеориты влететь не могут. 

8. Если вы видели болид, значит, метеорит выпал далеко от вас, за много километров. Так что по соседству eго искать не стоит.

Метеориты представляют собой очень большую научную ценность, так как являются внеземным веществом. В случае находки их нужно обязательно сохранить и передать в научные учреждения. Академии наук России премирует лиц, передавших ей метеориты. Если возникает необходимость проверить метеоритное происхождение какого-либо образца, то следует отколоть или отпилить кусочек 50-100 г и отправить его по адресу: 117313, Москва, улица Марии Ульяновой, 3, Комитет по метеоритам АН РФ.

Не огорчайтесь, если не найдёте метеорит: это удается немногим.

Анализ метеоритов

Номер

Стадия исследования

% от исходного числа образцов

% отсева

Результаты

1

Визуальная диагностика 

100

80

Исключение пород земного природного или техногенного происхождения

2

2.1.Изготовление большого аншлифа. 

2.2.Фотографирование аншлифа.

2.3.Исследование аншлифа под микроскопом в отраженном свете

20

50

2.2 Электронные фотографии аншлифа.

2.3.Исключение пород земного природногопроисхождения

3

Диагностическое травление

( для железокаменных и железных метеоритов)

-

-

Определение космического происхождения большей части железных и железокаменных метеоритов с вероятностью 90 %.

4

Качественный (капельный) анализ на содержание никеля в металле.

( для хондритов, железокаменных и части железных метеоритов)

10

60

Определение космического происхождения образца с вероятностью 50-60%.

5а

1.Изготовление прозрачно-полированного шлифа.

2.Исследование шлифа под микроскопом в проходящем и отраженном свете.

( для каменных и железокаменных метеоритов)

2

50

1.Прозрачно - полированный шлиф. пригодный для петрографического и микрозондового исследования.

2.Определение космического происхождения образца с вероятностью 80%.

5б

Изготовление аншлифа (полированной эпоксидной шашки) и исследование его под микроскопом в отраженном свете.

( для железных метеоритов)

2

-

Аншлиф, пригодный для петрографического и микрозондового исследования.

5в

Фотографирование шлифов

-

-

Электронные микрофотографии

6

6.1.Исследование прозрачно-полированного шлифа или аншлифа на электронном микрозонде.

6.2.Интерпретация результатов

3

50 - 70

6.1.Данные о количественном составе различных минеральных фаз.

6.2.Определение космического происхождения подавляющей части образцов (кроме ахондритов) с вероятностью, близкой к 100%. Предварительная классификация.

7

7.1.Определение количественного содержания малых элементов методом плазменной спектрометрии (OCP) (для железокаменных, железных метеоритов и предполагаемых ахондротов)

7.2.Интерпретация результатов

0.5 -0.7

-

7.1.Данные о количественном содержания малых элементов.

7.2.Классификация железных метеоритов по химическому типу

Определение космического происхождения предполагаемых ахондритов с вероятностью, близкой к 80%. 

8

Изотопные исследования

(для предполагаемых ахондротов и новых типов метеоритов)

0.05-0.1

?

Определение космического происхождения образца.