assoti_07_05_2013_12

Теперь ознакомимся с внутренней структурой метеоритов.

В особой витрине мы видим специально подобранные об­разцы. Вот лежит железный кусок с отполированной поверх­ностью, имеющей зеркальный блеск. Рядом с этим образцом лежит другой, полированная поверхность которого протравле­на слабым раствором кислоты. Мы видим на поверхности какой-то удивительный рисунок из переплетающихся между собой полосок, окаймленных тонкими блестящими каемками. Рисунок получился в результате неравномерного травящего действия кислоты.

Дело в том, что железные метеориты, оказывается, неодно­родны в своей массе. Они сложены из отдельных пластинок- балок, шириной от долей миллиметра до 2 и более миллимет­ров. Эти балки состоят из железа с небольшой примесью ни­келя, не свыше 7%. Благодаря этому полированные поверхно­сти таких балок поддаются действию кислоты и после травле­ния становятся шероховатыми, матовыми. Наоборот, узкие блестящие полоски, окаймляющие эти балки, состоят из железа с большой примесью никеля, около 24.—25% Вследствие этого они очень стойки по отношению к раствору кислоты и после травления остаются такими же блестящими, какими были до травления. Рисунок, получающийся на протравленных плас­тинках, называется видманштеттеновыми фигурами, по имени ученого, впервые открывшего эти фигуры.

Железные метеориты, показывающие после травления видманштеттеновы фигуры, называются октаэдритами, так как образующие эти фигуры балки расположены вдоль плоскостей геометрической фигуры — октаэдра.

На протравленных поверхностях некоторых железных ме­теоритов появляются вместо видманштеттеновых фигур тон­кие, параллельные между собой линии, называемые неймано­выми, по имени ученого, их открывшего.

Метеориты, показывающие неймановы линии, содержат наименьшее количество никеля, около 5—6%. Каждый из них представляет собой монокристалл во всей своей массе, т. е. является единым кристаллом кубической системы, имеющим шесть граней и называемым гексаэдром. Поэтому железные метеориты, показывающие неймановы линии, называются гек- саэдритами.

Встречается и еще один тип железных метеоритов, назы­ваемых атакситами, что означает: «лишенные порядка». Такие метеориты содержат наибольшее количество никеля (свыше 13%) и при травлении полированных поверхностей не пока­зывают какого-либо определенного рисунка.

 

Очень интересную структуру имеют и каменные метеориты.

Вот лежит обломок метеорита, на изломе которого даже невооруженным глазом хорошо видны совершенно правильные шарики, напоминающие дробинки. Под микроскопом в неко­торых метеоритах вся поверхность излома кажется усыпанной такими шариками, размеры которых очень малы и составляют доли миллиметра и меньше. Шарики называются хондра- ми, а метеориты, их содержащие,— хондритами.




Хондриты представляют собой наиболее распространенный тип метеоритов, составляя приблизительно 90% всех каменных метеоритов. Хондры являются образованиями, свойственными только метеоритам. Они совершенно не встречаются в земных горных породах, поэтому их присутствие в неизвестном образце может служить надежным указанием на то, что этот образец является каменным метеоритом. Ученые пришли к выводу, что хондры представляют собой быстро застывшие капли расплав­ленного вещества метеорита.

Наряду с хондритами имеются, правда в значительно мень­шем количестве, каменные метеориты, совершенно не содержа­щие хондр и называемые ахондритами. На изломах та­ких метеоритов видны угловатые обломки отдельных минера­лов, сцементированные мелкозернистой основной массой метеорита. Структура таких метеоритов очень похожа на струк­туру земных горных пород. Есть и еще другие, еще более ред­кие типы каменных метеоритов, имеющие свои особенности, но на них мы не будем останавливаться.

Теперь посмотрим, из чего же состоят метеориты. Вот пе­ред нами таблица химического состава метеоритов разного класса.

Мы видим в ней знакомые нам химические элементы и ни одного нового. Неужели в метеоритах, в этих пришельцах из далеких пространств вселенной, действительно нет никаких новых химических элементов, каких-нибудь еще более удиви­тельных, чем знакомые нам земные химические элементы? Неужели в каких-либо отдаленных уголках межпланетного пространства нет чего-либо нового, совсем непохожего на земное?

И действительно, самые точные и самые подробные хими­ческие анализы разнообразных метеоритов, производившиеся на протяжении более сотни лет многими учеными, показали, что в метеоритах нет ни одного не известного на Земле хи­мического элемента. Вместе с тем’ в метеоритах находятся практически все известные на Земле химические элементы, хотя большинство из них составляет ничтожно малую до­лю, уловимую только при очень тонких спектральных ана­лизах.

Средний химический состав метеоритов разных классов

Средний химический состав
Название химических элементов железные железо­

каменные

каменные
Железо……………………………….. 90,85 55,33 15,5
Никель ………………………………. 8,5 5,43 1,10
Кобальт …………………………….. 0,60 0,30 0,08
Медь………………………………….. 0,02 0,01
Фосфор ……………………………… 0,17 0,10
Сера……………………………………. 0,04 1,82
Углерод……………………………… 0,03 0,16
Кислород……………………………. 18,55 41,00
Магний ………………………………

Кальций ……………………………..

0,03

0,02

12,33 14,30

1,80

Кремний …………………………….. 0,01 8,06 21,00
Натрий……………………………….. 0,80
Калий ………………………………… 0,07
Алюминий……………………….. . 1,56
Марганец……………………………. 0,05 0,16
Хром………………………………….. 0,01 0,40

Изучение вещественного состава метеоритов блестящим об­разом подтверждает материальное единство вселенной: и ме­теориты, и наша Земля, и вообще все небесные тела солнечной системы состоят из одних и тех же химических элементов. Это говорит об их общем происхождении, об их генетической связи.

За последние годы ученые получили еще одно важное под­тверждение общности происхождения небесных тел. Были произведены исследования изотопного состава целого ряда химических элементов земного и метеоритного проис­хождения. В результате оказалось полное тождество изотопно­го состава.

Из приведенной таблицы среднего химического состава ме­теоритов мы видим, что в каменных метеоритах более всего распространены следующие химические элементы: кислород (41,0%), железо (15,5%), кремний (21,0%), магний (14,3%), сера (1,82%), кальций (1,8%), никель (1,1%), алюминий (1,56%).

Кислород присутствует в метеоритах в виде соединений с другими элементами, образуя различные минералы (силикаты и окиси). Приведенные в таблице числа представляют собой средний химический состав. Однако содержание химических элементов в отдельных ме­теоритах может значительно отличаться от их среднего со­става. Драгоценные металлы встречаются в метеоритах в ничтож­ных количествах. Например, на одну тонну вещества метеорита в среднем приходится: серебра и золота по 5 г, а платины 20 г.

Метеориты непрерывно падают на Землю. По подсчетам ученых, ежегодно падает по крайней мере тысяча метеоритов. Однако только ничтожная часть их, всего лишь 4—5 метеори­тов в течение года, бывает найдена после падения.

Большинство метеоритов падает в моря и в океаны, в по­лярные страны и пустыни, в горные и лесистые районы и во­обще вдали от населенных мест. Разрушаясь под влиянием атмосферного воздействия, они примешиваются к почве. Ме­теоритные атомы смешиваются с земными. Из почвы они попадают в растения и через растения, которые употребляют в пищу, а также через животных, поедающих растения и слу­жащих пищей человека, метеоритные атомы попадают и в организм человека. Мы видим самую тесную связь не только нашей Земли, но и ее органического мира, с окружающей ее частью вселенной.

Ученые пытались подсчитать ежегодный прирост массы Земли за счет падения метеоритов. Каждые сутки на Землю падает несколько тысяч тонн метеоритного вещества.

Таким образом, за год прирост Земли достигает миллиона тонн. Это, конечно, ничтожное количество, даже если оно и бу­дет несколько увеличено за счет оседания из атмосфе­ры метеорной пыли, образующейся в ней при движении ме­теорных тел и их разрушений. Академик В. И. Вернадский считал, что никакого прироста массы Земли не происходит. Получая вещество в виде метеоритов и метеорной пыли, Зем­ля,— писал он,— отдает в солнечную систему другие матери­альные частицы, атомы, главным образом газы и тончайшую пыль. В результате существует подвижное материальное рав­новесие. Таким образом, академик Вернадский пришел к вы­воду, что мы имеем дело «не со случайным падением отдельных метеоритов, болидов, космической пыли на Землю, а с большим планетным процессом, с материальным обменом нашей плане­ты с космическим пространством». В этом процессе и заклю­чается неизбежное взаимодействие нашей Земли с окружаю­щей средой, с межпланетным пространством.

В основном метеориты сложены из тех минералов, которые широко распространены и в земных горных породах. Это оливин и безводные силикаты: энстатит, бронзит, гиперстен. Но в метеоритах не были обнаружены многие минералы, представляющие собой продукты выветривания. Не были най­дены и какие-либо органические вещества. Характерным для метеоритов является также отсутствие в них минералов из группы водных силикатов, т. е. таких мине­ралов, в которых присутствует связанная вода. Долго и упорно ученые пытались найти в метеоритах такие минералы, и все попытки их оказывались безуспешными. Только совсем недав­но советскими учеными был обнаружен минерал из группы хлоритов, то есть водный силикат. Однако его содержат только те метеориты, которые относятся к редкому типу каменных метеоритов, к так называемым углистым хондритам.

Исследование показало, что связанная вода, входящая в состав хлоритов, составляет 8,7% веса всего метеорита. Это открытие имеет важное значение для решения основной нашей задачи—выяснения условий происхождения метеоритов. Важное значение имеет и открытие в метеоритах таких минералов, которые неизвестны на Земле. Правда, такие ми­нералы присутствуют в метеоритах в очень небольших коли­чествах. Тем не менее они указывают на иные условия образования метеоритов, чем те, при которых образовалась земная кора. Особенно боцыпой интерес представляет открытие в метеоритах явлений метаморфизма, при котором происходило изменение не только структур метеоритов, но и самих мине­ралов. Такой метаморфизм был вызван нагреванием метеори­тов. Детальное изучение метаморфизма метеоритов, получаю­щее особенно большое развитие в последние годы, раскрывает перед нами историю метеоритов, историю их блужданий в межпланетном пространстве.

В метеоритах присутствуют и радиоактивные химические элементы. Один из таких элементов — калий — находится в каменных метеоритах в заметном количестве. При радиоак­тивном распаде калия получается аргон. Поэтому из соотноше­ния количеств, содержащихся в метеоритах аргона и калия, можно определить возраст метеоритов, то есть тот промежуток времени, который прошел с момента образования (затверде­ния) метеоритов.

Измерения возраста метеоритов по аргону и калию были сделаны советскими учеными в цоеледние годы. Эти измерения установили возраст метеоритов от 600 миллионов до 4 с лиш­ним миллиардов лет.

О том, откуда метеориты попадают на Землю, мы теперь знаем. Но вот когда и как образовались метеориты,— пока еще трудно сказать, над разрешением этой важнейшей проблемы работают теперь ученые, занимающиеся изучением метеори­тов.

Большинство советских ученых считает, что метеориты вместе с астероидами представляют собой обломки одного или (вероятнее всего) нескольких крупных небесных тел — пла­нет, распавшихся в далеком прошлом. Но это пока только предположение, рабочая гипотеза, для подтверждения и пол­ного доказательства которой нужны еще дальнейшие всесто­ронние исследования метеоритов. Нет сомнения в том, что вопрос о происхождении метеоритов, о их роли в образовании планетной системы и ее дальнейшем развитии будет оконча­тельно разрешен.

 

Print Friendly

Это интересно: