Метеориты: камни из космоса
Метеориты — фрагменты космических тел, достигшие земной поверхности. Их состав и строение помогают изучать раннюю Солнечную систему, а наблюдения болидов раскрывают путь вещества через атмосферу.
Небольшой камень способен рассказать о времени, когда Земля ещё только формировалась. Если он прилетел из космоса и сохранился после прохождения атмосферы, его вещество может содержать следы процессов, происходивших до появления привычных земных пород. Поэтому метеориты изучают как редкие образцы большой истории Солнечной системы.
Путь такого образца обычно гораздо длиннее заметной вспышки в небе. Обломок движется по орбите вокруг Солнца, затем встречается с Землёй, проходит через атмосферу и лишь иногда достигает поверхности. На каждом этапе у объекта или связанного с ним явления есть своё название.
1Метеор и метеорит
Небольшое естественное тело в межпланетном пространстве называют метеороидом. Световое явление при его входе в атмосферу называется метеором. Если часть вещества достигает поверхности Земли, этот остаток становится метеоритом. Таким образом, светящаяся полоса и найденный камень — разные вещи.
При быстром движении через воздух поверхность тела сильно нагревается, а вещество уносится с неё. Процесс сопровождается нагревом и свечением окружающего газа. Для яркого метеора используют слово «болид». Очень яркая вспышка не гарантирует, что до земли обязательно долетит крупный обломок.
Многие небольшие тела полностью разрушаются в атмосфере. Более крупные могут распадаться на фрагменты, которые продолжают двигаться отдельно. Уцелевшие части постепенно замедляются. Поэтому представление о любом метеорите как о раскалённом камне, с космической скоростью врезающемся прямо в почву, слишком упрощает происходящее.
2Из чего они состоят
Метеориты принято делить на каменные, железные и железокаменные. Каменные состоят преимущественно из силикатных минералов. Железные содержат главным образом металлический сплав железа и никеля. В железокаменных заметную роль играют обе составляющие: и металл, и каменная часть.
Среди каменных метеоритов выделяют хондриты. В них встречаются хондры — небольшие округлые образования, возникшие из расплавленных капель вещества. Их изучение помогает восстанавливать условия ранней Солнечной системы. Другие метеориты несут следы плавления и разделения вещества внутри более крупных родительских тел.
| Группа | Преобладающее вещество | Что помогает изучать |
|---|---|---|
| Каменные | Силикатные минералы | Формирование и изменение каменного вещества |
| Железные | Сплав железа и никеля | Разделение вещества родительских тел |
| Железокаменные | Силикаты и металл | Соседство разных компонентов внутри тел |
Большинство изученных метеоритов связано с астероидами. Известны также образцы лунного и марсианского происхождения. Их выбросили с поверхности родительских тел удары других космических объектов. До Земли добралась лишь небольшая часть вещества, получившего подходящие траектории.
3Загадка Тунгусского события
В 1908 году над районом реки Подкаменная Тунгуска произошло мощное разрушение космического тела в атмосфере. Воздушная ударная волна повалила лес на большой территории. Событие часто связывают со словом «метеорит», хотя большого общепризнанного метеоритного фрагмента и ударного кратера там не обнаружили.
Основное объяснение связывает последствия с высвобождением энергии при атмосферном разрушении тела. Для сильной ударной волны не обязательно, чтобы крупный камень достиг земли. Воздух получает энергию движения и передаёт её окружающей среде. Это помогает понять отличие воздушного события от образования ударного кратера.
Точные свойства исходного тела восстанавливают по косвенным данным. Среди них расположение поваленных деревьев, описания очевидцев и расчёты движения в атмосфере. Такие данные позволяют проверять объяснения, но не превращают любую деталь реконструкции в установленный факт. Поэтому состав и размеры тела требуют осторожных формулировок.
4Что произошло у Челябинска
В 2013 году над Южным Уралом наблюдали яркий болид. Космическое тело разрушилось в атмосфере, а ударная волна вызвала повреждения на земле. Многочисленные видеозаписи позволили исследователям восстановить движение объекта гораздо подробнее, чем в случае ранних событий, известных по отдельным свидетельствам.
После падения были найдены метеоритные фрагменты, в том числе крупный обломок, поднятый из озера Чебаркуль. По сохранившемуся веществу удалось изучить состав тела непосредственно. Челябинский метеорит относится к каменным хондритам. Это связывает наблюдаемое атмосферное событие с конкретным лабораторным образцом.
Сравнение Челябинского и Тунгусского событий показывает ценность разных источников данных. В первом случае есть обширные записи и найденное вещество, во втором важную роль играют следы воздействия на местность. Само внешнее сходство вспышек ещё не делает одинаковыми размеры, состав и ход разрушения тел.
5Где хранят космические камни
Метеоритные коллекции находятся в музеях, университетах и научных учреждениях. Для исследователей ценен не только внешний вид камня. Важны сведения о месте находки, обстоятельствах обнаружения, массе и истории хранения. Образец без этих данных теряет часть своего научного значения.
Металл в метеоритах может окисляться, а поверхность — загрязняться земными веществами. Поэтому в коллекциях контролируют условия хранения и документируют изменения. Части одного метеорита могут использовать для разных исследований: изучения минералов, строения и изотопного состава. При этом стараются сохранить материал для будущих работ.
Особенно много находок делают в местах, где камни хорошо заметны и долго сохраняются, например на отдельных ледяных участках Антарктиды и в сухих пустынях. Это не означает, что космические тела предпочитают такие районы. Просто условия обнаружения меняют карту известных образцов. Коллекция отражает и поток вещества из космоса, и земную историю его поисков.