Что такое метеориты
|
Десятки тысяч известных нам астероидов бродят по нашей Солнечной системе. Это строительные блоки из металла, силикатов и льда, оставшиеся с начала времен, когда собирались планеты (Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун) и их луны. По большей части астероиды спокойно вращаются вокруг Солнца, но иногда они сталкиваются друг с другом или с планетами и их лунами. Астероид, столкнувшийся с поверхностью планеты, называется метеоритом. Когда метеорит движется с гиперскоростью от 10 до 70 км в секунду, при столкновении высвобождается огромная волна энергии и что-то остается на своем месте на поверхности планеты. Эти метеоритные или ударные кратеры выглядят как шрамы. Некоторые планеты больше испещрены кратерами, чем другие: Луна покрыта тысячами, а Земля имеет только 200 подтвержденных метеоритных кратеров. На это есть несколько причин. Во-первых, метеориты замедляются или даже сгорают в нашей атмосфере, прежде чем достигают поверхности. Во-вторых, 70% Земли покрыто водой — мы можем видеть только кратеры на суше. Земля также имеет тектонические плиты, которые сдвигаются и постоянно обновляют поверхность. |
Я геолог, изучаю ударные кратеры. Я посетил 10 подтвержденных участков Земли с кратерами в таких разных местах, как джунгли Амазонки, Арктический полярный круг, Центральная Европа и Южная Африка. Я даже изучал лунные образцы, собранные миссиями «Аполлон». Ударное кратерирование — один из самых фундаментальных космических процессов. Он отвечает за рост планетарных тел за счет аккреции (накопления массы). Например, Луна образовалась в результате столкновения молодой Земли с меньшей планетой Тейей. Доказано, что вымирание динозавров было вызвано массовым столкновением. Таким образом, изучение ударных кратеров может расширить наше понимание эволюции и жизни Земли, а также ее возможного будущего. Я переехал в провинцию Фри Стейт в Южной Африке после защиты докторской диссертации в австрийском Венском университете. Ближайшим и наиболее интересным геологическим объектом был ударный кратер Вредефорт. Это самая старая и самая большая известная ударная структура в мире, возраст которой составляет около 2 миллиардов лет, а ее диаметр составляет от 180 до 300 км. |
Вместе с коллегами-исследователями я посещал Вредефорт несколько раз в год для сбора различных данных. Исследования ударных кратеров помогают мне совместить две мои большие страсти — метаморфическую петрологию (как горные породы могут быть преобразованы из одного типа в другой) и деформацию минералов (как они меняют свою форму и структуру под нагрузкой). Итак, что происходит, когда образуется ударный кратер? Сочетание сильной жары (достигающей тысяч градусов по Цельсию) и давления (миллионы атмосфер) в момент удара метеорита о поверхность планеты. Метеорит разрушается, а часть цели испаряется. Это место столкновения известно как ударный кратер; земля вокруг и под ним полна камней, называемых импактитами. Их нельзя найти больше нигде: импактиты не образуются никакими природными процессами, а только ударами метеоритов. Уникальные черты деформации формируются в минералах, которые уже находились на поверхности планеты. Иногда обнаруживаются новые минералы — например, коэсит и стишовит — высокобарические модификации кварца, реидит — высокобарическая модификация циркона. Другой – ударный алмаз, называемый лонсдейлитом. |
Изучать импактиты, конечно, не так просто, как смотреть на них невооруженным глазом или даже рассматривать их под обычным микроскопом. Технология, называемая просвечивающей электронной микроскопией (ПЭМ), является движущей силой последних исследований в этой области. Он использовался в течение нескольких десятилетий, но в последние годы его качество и точность значительно улучшились. ПЭМ — это способ наблюдения за микро- и наноструктурами импактитов с невероятно высоким разрешением. Используя тонкие, специально подготовленные образцы, можно охарактеризовать элементы размером всего несколько нанометров — это примерно 1/10 000 диаметра человеческого волоса — с точки зрения их состава, формы, кристаллической структуры и взаимосвязи с окружающей средой. Отдельные молекулы и их структуры в кристаллах могут быть распознаны и отображены. Мы даже можем определить, на какой минерал мы смотрим, анализируя расположение молекул. Эта технология открывает дверь в совершенно новый мир изучения импактитов. Наши мелкомасштабные исследования раскроют еще больше огромных секретов Вселенной. |
Источник |
При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна
|