Demir meteorit

Demir meteoritler (sideritler veya demirli göktaşları olarak da bilinir), genellikle iki mineral fazı kamasit ve taenit içeren ve büyük ölçüde meteorik demir olarak bilinen demir-nikel alaşımından oluşan bir meteorit türüdür. IIE demir meteorit grubu hariç, demir meteoritlerin çoğu gezegenimsi cisimlerin çekirdeklerinden kaynaklanır.
Demir meteoritlerde bulunan demir, Demir Çağı'nın başlangıcını işaret eden izabe teknikleri geliştirilmeden önce, meteorik demirin dövülgenlik ve süneklik özellikleri nedeniyle insanlar için kullanılabilir demir kaynağı olarak önem taşımıştır.
Oluşum
Tanık olunan düşüşlerin sadece yaklaşık %5,7'sini oluşturan demir meteoritleri, taşsı meteoritlere kıyasla oldukça nadir olsalar da tarih boyunca meteorit koleksiyonlarında büyük ölçüde yer almıştır. Bu durum, birkaç faktöre bağlıdır:
Taşsı meteoritlerinin aksine, sıra dışı olduklarından kolayca fark edilirler. Günümüzde çöllerde ve Antarktika'da yapılan meteorit aramaları, genel olarak meteoritlerin çok daha kapsamlı bir örneğini ortaya çıkarmaktadır.
Aşınmalara karşı çok daha dayanıklılardır.
Atmosfere girişlerinde sağlam kalma olasılıkları çok daha yüksektir ve ablasyon etkisine karşı daha dirençlidirler. Bu nedenle büyük parçalar halinde bulunma olasılıkları daha yüksektir.
Metal bileşimleri nedeniyle yüzeydeki metal tespit ekipmanları ile gömülü oldukları halde dahi bulunabilirler.
Taşsı meteoritlere göre daha yoğun oldukları için bilinen tüm meteoritlerin kütlesinin neredeyse %90'ını, yani yaklaşık 500 tonunu oluştururlar. Aralarında en büyüğü olan Hoba meteoriti dahil olmak üzere, bilinen en büyük meteoritlerin tamamı bu türdendir.
Köken
Demir meteoritleri, görünür ve yakın kızılötesi spektral özelliklerde benzerlik gösterdikleri için M-tipi asteroitlerle ilişkilendirilmiştir. Daha büyük antik asteroitlerin çarpışmaları sonucu parçalanan çekirdeklerinin kırıntıları olduğu düşünülmektedir. Kısa ömürlü 26Al ve 60Fe izotoplarının radyoaktif bozunmasından kaynaklanan ısı, Güneş Sistemi'nin erken döneminde ana cisimlerinin erimesi ve farklılaşması için olası bir neden olarak kabul edilir. Çarpışmaların neden olduğu ısı da erimenin ve farklılaşmanın başka bir nedenidir. IIE demir meteoritleri, muhtemelen S-tipi asteroit 6 Hebe'nin kabuğundan kaynaklandıkları için dikkate değer bir istisna olabilir.
Kimyasal ve izotop analizi, en azından yaklaşık 50 farklı ana cismin ilgili olduğunu göstermektedir. Bu bir zamanlar asteroit kuşağında en az bu kadar büyük, farklılaşmış, bugünkünden çok daha fazla asteroit olduğu anlamına gelir.
Bileşim
Bu meteoritlerin büyük çoğunluğu, kamasit ve taenit adı verilen FeNi-alaşımlarından oluşur. Küçük mineraller oluştuğunda, genellikle şarbesit ve kohenit ile çevrelenmiş yuvarlak troilit veya grafit nodülleri oluşturur. Şarbesit ve troilit ayrıca kesilmiş yüzeylerde cm uzunluğunda ve mm kalınlığında lamel şeklinde ortaya çıkan, plaka şekilli kapanımlar halinde de bulunur. Troilit plakalarına Reichenbach lamellae denir.
Kimyasal bileşime genellikle Fe, Ni ve Co elementleri hakimdir ve bu elementler, toplamın %95'ten fazlasını oluşturur. Ni her zaman bulunur; konsantrasyon neredeyse her zaman %5'in üzerindedir ve yaklaşık olarak %25 kadar yüksek olabilir. Önemli bir Nikel yüzdesi, meteorit demirlerini genellikle daha düşük miktarda Ni içeren insan yapımı demir ürünlerinden ayırt etmek için kullanılabilir, fakat yine de meteorit kökenini kanıtlamak için yeterli değildir.
Kullanım
Demir meteoritleri tarihsel olarak kültürel nesnelere, araçlara veya silahlara dönüştürülen meteorik demir için kullanıldı. Maden işleme yöntemlerinin geliştirilmesi ve Demir Çağı'nın başlamasıyla, en azından bu teknikleri geliştirebilen kültürlerde demir meteoritlerinin kaynak olarak önemi azaldı. Antik Mısır ve Demir Çağı öncesindeki diğer medeniyetlerde demir, altın kadar değerliydi; çünkü her ikisi de meteoritlerden geliyordu (örneğin Tutankhamun'un meteorik demir hançeri gibi). İnuitler, Cape York meteoritini çok daha uzun bir süre boyunca kullandılar. Demir meteoritleri bazen değiştirilmeden koleksiyonlar ve hatta dini semboller olarak kullanıldılar (örneğin, Willamette meteoritine tapınan Clackamas halkı gibi). Bugün demir meteoritleri akademik kurumlar ve bireyler için değerli koleksiyon parçalarıdır. Bazıları Hoba meteoriti örneğinde olduğu gibi aynı zamanda turistik cazibe merkezleridir.
Sınıflandırma
İki sınıflandırma kullanılmaktadır: Klasik yapısal sınıflandırma ve daha yeni kimyasal sınıflandırma.
Yapısal sınıflandırma
Daha eski olan yapısal sınıflandırma, Widmanstätten deseninin varlığı veya yokluğuna dayanır ve bu desen, asitle aşındırılmış ve cilalanmış kesitlerin görünümünden değerlendirilebilir. Bu, nikelin demire göre nispi bolluğuyla ilişkilidir. Kategoriler şunlardır:
Heksahedritler (H): Düşük nikel içerir, Widmanstätten deseni yoktur, Neumann çizgileri bulunabilir.
Oktahedritler (O): Ortalama ila yüksek nikele kadar Widmanstätten desenine sahiptir, en yaygın sınıftır. Kamasit lamellerinin genişliğine göre en kalınından en incesine kadar bölünebilirler.
En kalın (Ogg): lamel genişliği > 3,3 mm
Kaın (Og): lamel genişliği 1,33,3 mm
Orta (Om): lamel genişliği 0,51,3 mm
İnce (Of): lamel genişliği 0,20,5 mm
En ince (Off): lamel genişliği < 0,2 mm
Plesitik (Opl): oktahedritler ve ataksitler arasında geçiş yapısı
Ataksitler (D): çok yüksek nikel, Widmanstätten deseni yok, nadir.
Kimyasal sınıflandırma
Eser elementler Ga, Ge ve Ir oranlarına dayalı daha yeni bir kimyasal sınıflandırma şeması, demir meteoritleri farklı asteroit ana cisimlerine karşılık gelen sınıflara ayırır. Bu sınıflandırma, nikel içeriğini farklı eser elementler (örneğin, Ga, Ge ve Ir) karşısında gösteren diyagramlara dayanır. Farklı demir meteoriti grupları, veri noktası kümeleri olarak görünür.
Başlangıçta bu grupların dört tanesi, Roma rakamları I, II, III, IV ile belirlenmişti. Daha fazla kimyasal veri elde edildiğinde bunlar, örneğin Grup IV, IVA ve IVB meteoritlerine bölündü. Daha sonra bazı gruplar, orta dereceli meteoritler bulunduğunda tekrar birleştirildi (örneğin IIIA ve IIIB, IIIAB meteoritleri).
2006 yılında demir meteoritleri, sınıflandırılmamış olanlar dahil olmak üzere 13 gruba ayrıldı:
IAB
IA: Orta ve kalın oktahedritler, %6,48,7 Ni, 55100 ppm Ga, 190520 ppm Ge, 0,65,5 ppm Ir, Ge-Ni korelasyonu negatif.
IB: Ataksitler ve orta oktahedritler, %8,725 Ni, 1155 ppm Ga, 25190 ppm Ge, 0,32 ppm Ir, Ge-Ni korelasyonu negatif.
IC: %6.1-%6.8 Ni. Nikel konsantrasyonları, As (4-9 μg/g), Au (0.6-1.0 μg/g) ve P (0.17-0.40%) ile pozitif korelasyon ve Ga (54-42 μg/g), Ir (9-0.07 μg/g) ve W (2.4-0.8 μg/g) ile negatif korelasyon.
IIAB
IIA: Heksahedritler, %5,35,7 Ni, 5762 ppm Ga, 170185 ppm Ge, 260 ppm Ir.
IIB: En kalın oktahedritler, %5,76,4 Ni, 44659 pm Ga, 107183 ppm Ge, 0,010,5 ppm Ir, Ge-Ni korelasyonu negatif.
IIC: Plesitik oktahedritler, %9,311,5 Ni, 3739 ppm Ga, 88114 ppm Ge, 411 ppm Ir, Ge-Ni korelasyonu pozitif
IID: İnce ila orta oktahedritler, %9,811,3Ni, 7083 ppm Ga, 8298 ppm Ge, 3,518 ppm Ir, Ge-Ni korelasyonu pozitif
IIE: çeşitli irilikte oktahedritler, %7,59,7 Ni, 2128 ppm Ga, 6075 ppm Ge, 18 ppm Ir, Ge-Ni korelasyonu yok
IIIAB: Orta oktahedritler, %7,110,5 Ni, 1623 ppm Ga, 2747 ppm Ge, 0,0119 ppm Ir
IIICD: Ataksitlerden ince oktahedritlere, %1023 Ni, 1,527 ppm Ga, 1,470 ppm Ge, 0,020,55 ppm Ir
IIIE: Kalın oktahedritler, %8,29,0 Ni, 1719 ppm Ga, 337 ppm Ge, 0,056 ppm Ir, Ge-Ni korelasyonu yok
IIIF: Orta ila kalın oktahedritler, %6,87,8 Ni,6,37,2 ppm Ga, 0,71,1 ppm Ge, 1,37,9 ppm Ir, GeNi korelasyonu yok
IVA: İnce oktahedritler, %7,49,4 Ni, 1,62,4 ppm Ga, 0,090,14 ppm Ge, 0,44 ppm Ir, Ge-Ni korelasyonu pozitif
IVB: Ataksitler, %1626 Ni, 0,170,27 ppm Ga, 0,030,07 ppm Ge, 1338 ppm Ir, GeNi korelasyonu pozitif
Gruplandırılmamış meteoritler. Bu aslında yukarıdaki daha büyük sınıflardan hiçbirine uymayan ve yaklaşık 50 farklı ana cisimden gelen 100'den fazla meteoritten oluşan oldukça geniş bir koleksiyondur (toplamın yaklaşık %15'i).
Ek gruplar ve küçük gruplar bilimsel literatürde tartışılmaktadır:
IIG: Kalın şarbesit içeren Heksahedritler. Meteorik demir düşük nikel konsantrasyonuna sahiptir.
Magmatik ve magmatik olmayan (ilkel) demirler
Demir meteoritleri eskiden iki sınıfa ayrılırdı: magmatik demirler ve magmatik olmayan veya ilkel demirler. Artık bu tanım terk edilmiştir.
Taşsı-demir meteoritler
Demir ve 'taşsı' malzemelerin bir araya geldiği karma bileşimli meteoritler için özel kategoriler de bulunmaktadır.
II) Taşsı-demir meteoritler
Pallasitler
Ana grup pallasitler
Eagle station pallasit küçük grubu
Piroksen pallasit küçük grubu
Mesosiderit grubu
Galeri