Які типи метеоритів виділяють за хімічним складом. Типи метеоритів
Метеоритами називають невеликі залізні, кам'яні чи залізокам'яні космічні об'єкти, які регулярно падають на поверхню планет сонячної системи, зокрема Землю. Зовні вони мало чим відрізняються від каміння або шматків заліза, але таять у собі багато загадок з історії всесвіту. Метеорити допомагають вченим розкривати секрети еволюції небесних тіл та вивчати процеси, що відбуваються далеко за межами нашої планети.
Аналізуючи їх хімічний та мінеральний склад, можна простежити акономерності та зв'язки між метеоритами різних видів. Але кожен із них є унікальним, з властивими лише цьому тілу космічного походження якостями.
Види метеоритів за складом:
1. Кам'яні:
Хондрити;
Ахондрити.
2. Залізо-кам'яні:
Палласити;
Мезосидерити.
3. Залізні.
Октаедрити
Атаксити
4. Планетарні
Марсіанські
Походження метеоритів
Їхня структура вкрай складна і залежить від багатьох факторів. Вивчаючи всі відомі різновиди метеоритів, учені дійшли висновку, що вони тісно пов'язані на генетичному рівні. Навіть враховуючи значні розбіжності у структурі, мінеральному та хімічному складі, їх поєднує одне – походження. Всі вони є уламками небесних тіл (астероїдів і планет), що рухаються в космічному просторі з великою швидкістю.
Морфологія
Щоб досягти поверхні Землі, метеориту потрібно пройти довгий шлях через шари атмосфери. Внаслідок значного аеродинамічного навантаження та абляції (високотемпературної атмосферної ерозії) вони набувають характерних зовнішніх ознак:
Орієнтовано-конусоподібну форму;
Кору плавлення;
Особливий рельєф поверхні.
Відмінною ознакою справжніх метеоритів є кора плавлення. За кольором та структурою вона може відрізнятися дуже істотно (залежно від типу тіла космічного походження). У хондритів вона чорна та матова, у ахондритів – блискуча. У поодиноких випадках кора плавлення може бути світлою та напівпрозорою.
При тривалому знаходженні на Землі, поверхня метеорита руйнується під впливом атмосферних впливів і окислення. З цієї причини значна частина тіл космічного походження через певний часпрактично нічим не відрізняється від шматків заліза чи каміння.
Ще одним відмінним зовнішньою ознакою, Яким володіє справжній метеорит, є наявність на поверхні поглиблень, які називаються п'єзогліптами або регмагліптами. Нагадують відбитки пальців на м'якій глині. Їх розміри та структура залежать від умов руху метеориту в атмосфері.
Питома вага
1. Залізні – 7,72. Значення може змінюватись в діапазоні 7,29-7,88.
2. Палласити – 4,74.
3. Мезосидерити – 5,06.
4. Кам'яні – 3,54. Значення може змінюватись в діапазоні 3,1-3,84.
Магнітні та оптичні властивості
Завдяки наявності значної кількості нікелістого заліза справжній метеорит виявляє свої унікальні магнітні властивості. Це використовується для перевірки справжності тіла космічного походження та дозволяє побічно судити про мінеральний склад.
Оптичні властивості метеоритів (колір та відбивна здатність) виражені менш яскраво. Виявляються тільки на поверхнях свіжих зламів, але згодом внаслідок окислення стають менш помітними. Порівнюючи середні значення коефіцієнта яскравості метеоритів з альбедо небесних тіл сонячної системи, вчені дійшли висновку, деякі планети (Юпітер, Марс), їх супутники, і навіть астероїди за своїми оптичними властивостями схожі з метеоритами.
Хімічний склад метеоритів
Враховуючи астероїдне походження метеоритів, їх хімічний склад може суттєво відрізнятися між об'єктами різних типів. Це значно впливає на магнітні та оптичні властивості, а також питома вага тіл космічного походження. Найбільш поширеними хімічними елементами у метеоритах є:
1. Залізо (Fe). Є основним хімічним елементом. Зустрічається у вигляді нікелістого заліза. Навіть у кам'яних метеоритах середній вміст Fe становить 15,5%.
2. Нікель (Ni). Входить до складу нікелістого заліза, а також мінералів (карбіди, фосфіди, сульфіди та хлориди). У порівнянні з Fe зустрічається у 10 разів рідше.
3. Кобальт (Co). У чистому вигляді не виявлено. У порівнянні з нікелем зустрічається у 10 разів рідше.
4. Сірка (S). Входить до складу мінералу троїліту.
5. Кремній (Si). Входить до складу силікатів, що утворюють основну масу кам'яних метеоритів.
3. Ромбічний піроксен. Часто зустрічається у кам'яних метеоритах, серед силікатів – другий за поширеністю.
4. Моноклінний піроксен. У метеоритах зустрічається рідко й у малих кількостях, виняток – ахондрити.
5. Плагіоклаз. Поширений породоутворюючий мінерал, що входить до групи польових шпатів. Його зміст у метеоритах варіюється в широких межах.
6. Скло. Є основною складовою частиною кам'яних метеоритів. Міститься у хондрах, а також зустрічається у вигляді включень у мінералах.
> Види метеоритів
Дізнайтесь, які існують види метеоритів: опис класифікації з фото, залізний, кам'яний та кам'яно-залізний, метеорити з Місяця та Марса, пояс астероїдів.
Досить часто звичайна людинауявляючи, як виглядає метеорит, думає про залізо. І це легко пояснити. Залізні метеорити щільні, дуже важкі і часто набувають незвичайних і навіть вражаючих форм під час падіння та плавлення в атмосфері нашої планети. І хоча залізо, асоціюється у більшості людей з типовим складом космічного каміння, залізні метеорити це один із трьох основних видів метеоритів. І вони досить рідкісні порівняно з кам'яними метеоритами, особливо з найпоширенішою групою – одинарними хондритами.
Три основні види метеоритів
Існує велика кількість видів метеоритів, Розділені на три основні групи: залізні, кам'яні, кам'яно-залізні. Майже всі метеорити містять позаземний нікель та залізо. Ті з них які зовсім не містять заліза на стільки рідкісні, що навіть якщо ми звернемося за допомогою щодо виявлення можливих космічних каменів, ми швидше за все не знайдемо ні чого, що не містить великої кількості металу. Класифікація метеоритів, за фактом, ґрунтується на кількості заліза, що міститься у зразку.
Залізний вид метеориту
Залізні метеоритибули частиною ядра давно загиблої планети або великого астероїда, з якого, як вважається, утворився між Марсом та Юпітером. Вони є найщільнішими матеріалами Землі і дуже притягуються до сильному магніту. Залізні метеорити набагато важчі, ніж більшість каменів Землі, якщо ви піднімали гарматне ядро або плиту із заліза або сталі, ви розумієте, про що йдеться.
Більшість зразків цієї групи, залізна складова приблизно 90%-95%, решта нікель і розсіяні мікроелементи. Залізні метеорити поділяються на класи з хімічного складу та структури. Структурні класи визначаються шляхом вивчення двох компонентів залізонікелевих сплавів: камасіт та теніт.
Ці сплави мають складну кристалічну структуру, відому як відманштеттенова структура, названа на честь графа Алоїза фон Відманштеттена, що описав феномен у 19 столітті. Ця решіткоподібна структура дуже гарна і добре видно, якщо залізний метеорит нарізати пластинами, відполірувати і потім протруїти у слабкому розчині азотної кислоти. У камаситових кристалів, виявлених у процесі, вимірюють середню ширину смуг, отриману цифру використовують для поділу залізних метеоритів на структурні класи. Залізо з тонкою смугою (менше 1 мм) називають тонкоструктурний октаедрит, з широкою смугою грубий октаедрит.
Кам'яний вигляд метеорита
Найбільша група метеоритів кам'яні, вони сформувалися із зовнішньої кори планети чи астероїда. Безліч кам'яних метеоритів, особливо ті, які знаходяться на поверхні нашої планети довгий час, дуже схожі на звичайні земні камені, і потрібне досвідчене око, щоб знайти такий метеорит у полі. Нещодавно каміння, що впало, відрізняється чорною сяючою поверхнею, яка утворилася в результаті горіння поверхні в польоті, і переважна більшість каменів містить достатньо заліза, щоб притягуватися до потужного магніту.
Деякі кам'яні метеорити містять маленькі, барвисті, зерноподібні включення, відомі як «хондри». Ці крихітні крупинки походять із сонячної туманності, отже, ще до формування нашої планети і всієї Сонячної Системи, що робить їх найдавнішою відомою матерією доступною для вивчення. Кам'яні метеорити, що містять ці хондри, називаються «хондрити».
Космічні камені без хондр називаються «ахондрити». Це вулканічні камені, сформовані вулканічною активністю на їхніх «батьківських» космічних об'єктах, де плавлення та рекристалізація стерли всі сліди стародавніх хондр. Ахондрити містять мало заліза або не містять його зовсім, що робить важкими його пошуки в порівнянні з іншими метеоритами, хоча його зразки часто покриті глянсовою скоринкою, яка виглядає як емалева фарба.
Кам'яний вид метеорита з Місяця та Марса.
Чи дійсно, ми можемо знайти місячне та марсіанське каміння на поверхні нашої власної планети? Відповідь – так, але вони надзвичайно рідкісні. Понад сто тисяч місячних та приблизно тридцять марсіанських метеоритів було виявлено на Землі, і всі вони відносяться до ахондритової групи.
Зіткнення поверхні Місяця та Марса з іншими метеоритами, викинуло уламки в відкритий космосі деякі з них упали на землю. З фінансової точки зору місячні та марсіанські зразки знаходяться серед найдорожчих метеоритів. На ринках колекціонерів їхня ціна сягає тисячі доларів за грам, що робить їх у кілька разів дорожчими, ніж, якби вони були із золота.
Кам'яно-залізний вид метеорита
Найменш поширений із трьох основних видів – кам'яно-залізний, налічує менше ніж 2% від усіх відомих метеоритів. Вони складаються з приблизно однакових частин заліза-нікелю та каменю, і діляться на два класи: паласити та мезосидерити. Кам'яно-залізні метеорити утворилися на межі кори та мантії своїх «батьківських» тіл.
Палласити, мабуть, найпривабливіший з усіх метеоритів і безперечно представляє великий інтерес серед приватних колекціонерів. Палласіт складається із залізонікелевої матриці, заповненої кристалами олівіну. Коли кристали олівін досить чисті, і відображаються смарагдово-зеленим кольором, вони відомі як дорогоцінний камінь перодот. Палласити отримали свою назву на честь німецького зоолога Пітера Палласа, який описав російський метеорит Красноярськ, знайдений біля столиці Сибіру у 18 столітті. Якщо кристал палісу розрізати на пластини і відполірувати, він стає напівпрозорим, що дає йому неземну красу.
Мезосидерити – менша із двох кам'яно-залізних груп. Вони складаються із заліза-нікелю та силікатів, і зазвичай привабливо виглядають. Високий контраст сріблястої та чорної матриці, якщо відрізати пластину і відшліфувати, та випадкових вкраплень, призводить до дуже незвичайного вигляду. Слово мезосидерит походить від грецького «половина» та «залізо», і вони дуже рідкісні. У тисячах офіційних каталогів метеоритів, мезосидеритів менше сотні.
Класифікація видів метеориту
Класифікація метеоритів комплексний та технічний предмет і сказане вище призначено лише як короткого оглядутеми. Методи класифікації змінювалися кілька разів Останніми роками; відомі метеорити перекласифікували в інший клас.
Метеори – це частинки міжпланетного матеріалу, що проходять через атмосферу Землі та нагріваються до розжарювання тертям. Ці об'єкти називаються метеорними тілами і мчать через космос, стаючи метеорами. За кілька секунд вони перетинають небо, створюючи стежки, що світяться.
Метеорні потоки
Вчені підрахували, що 44 тонни метеоритної речовини падає на Землю щодня. Декілька метеорів на годину, як правило, можна спостерігати будь-якої ночі. Іноді кількість різко зростає – ці явища називаються метеорними потоками. Деякі відбуваються щорічно або через певні проміжки часу, коли Земля проходить через слід запиленого сміття, залишеного кометою.
Метеорний потік Леоніди
Метеорні потоки, як правило, називають на честь зірки або сузір'я, яке найближче до того місця, де метеори з'являються на небі. Мабуть, найвідомішими є Персеїди, які з'являються 12 серпня щороку. Кожен метеор – Персеїд – це крихітний шматочок комети Свіфта-Туттля, яка обертається навколо Сонця за 135 років.
Інші метеоритні дощі та пов'язані з ними комети - це Леоніди (Темпеля-Туттля), Акваріди та Оріоніди (Галлея) та Тауриди (Енке). Більшість кометного пилу в метеорних дощах згоряє в атмосфері, не досягнувши поверхні Землі. Частина цього пилу вловлюється літаками та аналізується в лабораторіях НАСА.
Метеорити
Шматки каменю та металу з астероїдів та інших космічних тіл, які виживають після подорожі через атмосферу та падають на землю, називаються метеоритами. Більшість метеоритів, знайдених на Землі галькові, розміром з кулак, але деякі з них більші за будівлі. Колись Земля пережила безліч серйозних метеоритних атак, які спричинили значні руйнування.
Одним з кратерів, що збереглися, є кратер метеорита Баррінджер в Арізоні, близько 1 км (0,6 милі) в діаметрі, що утворився в результаті падіння шматка залізо-нікелевого металу приблизно 50 метрів (164 фути) в діаметрі. Йому 50 000 років і він так добре зберігся, що використовується для вивчення метеоритних ударів. З того часу, як це місце було визнано таким ударним кратером у 1920 році, близько 170 кратерів було знайдено на Землі.
Метеоритний кратер Баррінджер
Серйозний удар астероїда 65 мільйонів років тому, який створив 300 кілометрів завширшки (180 миль) кратеру Chicxulub на півострові Юкатан, сприяв вимиранню близько 75 відсотків морських і сухопутних тварин на Землі в той час, включаючи динозаврів.
Документально зафіксованих свідчень заподіяння метеоритом збитків чи смерті мало. У першому відомому випадкупозаземний об'єкт травмував людину у США. Енн Ходжес з Sylacauga, Алабама, зазнала травм після попадання 3,6 кілограмового (8 фунтів) кам'яного метеорита в дах її будинку в листопаді 1954 року.
Метеорити можуть бути схожі на земне каміння, але вони зазвичай мають горілу поверхню. Ця горіла скоринка з'являється в результаті плавлення метеориту за рахунок тертя під час проходження через атмосферу. Є три основні типи метеоритів: сріблясті, кам'яні та кам'яно-сріблясті. Хоча більшість метеоритів, які падають на Землю кам'яні, більше метеоритів, виявлених останнім часом – сріблясті. Ці важкі предмети легше відрізнити порід Землі, ніж кам'яні метеорити.
Це зображення метеорита було зроблено марсоходом Opportunity у вересні 2010 року.
Метеорити падають також інші тіла Сонячна система. Марсохід Opportunity досліджував метеорити різного типу на іншій планеті, коли він виявив залізо-нікелевий метеорит розміром з баскетбольний м'яч на Марсі в 2005 році, а потім знайшов набагато більше і важче залізо-нікелевий метеорит у 2009 році в тій же області. Загалом Марсохід Opportunity відкрив шість метеоритів у ході своєї подорожі Марсом.
Джерела метеоритів
Більше 50 000 метеоритів було знайдено на Землі. З них 99,8% прийшли з Поясу астероїдів. Докази їх походження з астероїдів включають обчислені з фотографічних спостережень орбіти падіння метеорита, спроектованої назад на пояс астероїдів. Аналіз кількох класів метеоритів показав збіг з деякими класами астероїдів і вони мають вік від 4,5 до 4,6 млрд. років.
Дослідники виявили новий метеорит в Антарктиді
Тим не менш, ми можемо знайти відповідність лише однієї групи метеоритів певного типу астероїдів - eucrite, diogenite та howardite. Ці магматичні метеорити походять із третього за величиною астероїда Вести. Астероїди і метеорити, що падають на Землю, не є частинами розпавшейся планети, але складаються з оригінальних матеріалів, з яких планети утворилися. Вивчення метеоритів розповідає нам про умови та процеси при формуванні та ранній історії Сонячної системи, таких, як вік та склад твердих тіл, природа органічної речовини, температури, досягнуті на поверхні та всередині астероїдів і форма, в яку ці матеріали були наведені в результаті зіткнення.
Інші 0,2 відсотки метеоритів можна розділити приблизно порівну на метеорити з Марса та Місяця. Більш як 60 відомих марсіанських метеоритів було викинуто з Марса внаслідок метеоритного дощу. Усі вони – магматичні породи, які кристалізувалися з магми. Камені дуже схожі на земні, з деякими відмінними рисами, які вказують на марсіанське походження Майже 80 місячних метеоритів схожі за мінералогією та складом місячних каменів з місії Аполлон, але досить відрізняються, щоб показати, що вони прийшли з різних частинМісяця. Дослідження місячних метеоритів та марсіанських доповнюють дослідження порід Місяця місії Аполлон та роботизованих досліджень Марса.
Види метеоритів
Досить часто звичайна людина уявляє, як виглядає метеорит, думає про залозу. І це легко пояснити. Залізні метеорити щільні, дуже важкі і часто набувають незвичайних і навіть вражаючих форм під час падіння та плавлення в атмосфері нашої планети. І хоча залізо, асоціюється у більшості людей з типовим складом космічного каміння, залізні метеорити це один із трьох основних видів метеоритів. І вони досить рідкісні порівняно з кам'яними метеоритами, особливо з найпоширенішою групою – одинарними хондритами.
Три основні види метеоритів
Існує велика кількість видів метеоритів, поділених на три основні групи: залізні, кам'яні, кам'яно-залізні. Майже всі метеорити містять позаземний нікель та залізо. Ті з них які зовсім не містять заліза на стільки рідкісні, що навіть якщо ми звернемося за допомогою щодо виявлення можливих космічних каменів, ми швидше за все не знайдемо ні чого, що не містить великої кількості металу. Класифікація метеоритів, за фактом, ґрунтується на кількості заліза, що міститься у зразку.
Залізні метеорити були частиною ядра давно загиблої планети або великого астероїда, з якого, як вважається, утворився Пояс Астероїдів між Марсом та Юпітером. Вони є найщільнішими матеріалами Землі і дуже притягуються до сильному магніту. Залізні метеорити набагато важчі, ніж більшість каменів Землі, якщо ви піднімали гарматне ядро або плиту із заліза або сталі, ви розумієте, про що йдеться.
Приклад залізного метеориту
Більшість зразків цієї групи, залізна складова приблизно 90%-95%, решта нікель і розсіяні мікроелементи. Залізні метеорити поділяються на класи з хімічного складу та структури. Структурні класи визначаються шляхом вивчення двох компонентів залізонікелевих сплавів: камасіт та теніт.
Ці сплави мають складну кристалічну структуру, відому як видманштеттенова структура, названа на честь графа Алоїза фон Відманштеттена, що описав феномен у 19 столітті. Ця граткоподібна структура дуже гарна і добре видно, якщо залізний метеорит нарізати пластинами, відполірувати і потім протруїти в слабкому розчині азотної кислоти. У камаситових кристалів, виявлених у процесі, вимірюють середню ширину смуг, отриману цифру використовують для поділу залізних метеоритів на структурні класи. Залізо з тонкою смугою (менше 1 мм) називають тонкоструктурний октаедрит, з широкою смугою грубий октаедрит.
Кам'яні метеорити
Найбільша група метеоритів – кам'яні, вони сформувалися із зовнішньої кори планети чи астероїда. Безліч кам'яних метеоритів, особливо ті, які знаходяться на поверхні нашої планети довгий час, дуже схожі на звичайні земні камені, і потрібне досвідчене око, щоб знайти такий метеорит у полі. Нещодавно каміння, що впало, відрізняється чорною сяючою поверхнею, яка утворилася в результаті горіння поверхні в польоті, і переважна більшість каменів містить достатньо заліза, щоб притягуватися до потужного магніту.
Типовий представник хондритів
Деякі кам'яні метеорити містять маленькі, барвисті, зерноподібні включення, відомі як «хондри». Ці крихітні крупинки походять із сонячної туманності, отже, ще до формування нашої планети і всієї Сонячної Системи, що робить їх найдавнішою відомою матерією доступною для вивчення. Кам'яні метеорити, що містять ці хондри, називаються «хондрити».
Космічні камені без хондр називаються «ахондрити». Це вулканічні камені, сформовані вулканічною активністю на їхніх «батьківських» космічних об'єктах, де плавлення та рекристалізація стерли всі сліди стародавніх хондр. Ахондрити містять мало заліза або не містять його зовсім, що робить важкими його пошуки в порівнянні з іншими метеоритами, хоча його зразки часто покриті глянсовою скоринкою, яка виглядає як емалева фарба.
Кам'яні метеорити з Місяця та Марса
Чи дійсно, ми можемо знайти місячне та марсіанське каміння на поверхні нашої власної планети? Відповідь – так, але вони надзвичайно рідкісні. Понад сто тисяч місячних та приблизно тридцять марсіанських метеоритів було виявлено на Землі, і всі вони відносяться до ахондритової групи.
Місячний метеорит
Зіткнення поверхні Місяця та Марса з іншими метеоритами, викинуло уламки у відкритий космос і деякі з них упали на Землю. З фінансової точки зору місячні та марсіанські зразки знаходяться серед найдорожчих метеоритів. На ринках колекціонерів їхня ціна сягає тисячі доларів за грам, що робить їх у кілька разів дорожчими, ніж, якби вони були із золота.
Кам'яно-залізні метеорити
Найменш поширений із трьох основних видів – кам'яно-залізний, налічує менше 2% від усіх відомих метеоритів. Вони складаються з приблизно однакових частин заліза-нікелю та каменю, і діляться на два класи: паласити та мезосидерити. Кам'яно-залізні метеорити утворилися на межі кори та мантії своїх «батьківських» тіл.
Приклад кам'яно-залізного метеориту
Палласити, мабуть, найпривабливіший з усіх метеоритів і безперечно представляє великий інтерес серед приватних колекціонерів. Палласіт складається із залізонікелевої матриці, заповненої кристалами олівіну. Коли кристали олівін досить чисті, і відображаються смарагдово-зеленим кольором, вони відомі як дорогоцінний камінь перодот. Палласити отримали свою назву на честь німецького зоолога Пітера Палласа, який описав російський метеорит Красноярськ, знайдений біля столиці Сибіру у 18 столітті. Якщо кристал палісу розрізати на пластини і відполірувати, він стає напівпрозорим, що дає йому неземну красу.
Мезосидерити – менша із двох кам'яно-залізних груп. Вони складаються із заліза-нікелю та силікатів, і зазвичай привабливо виглядають. Високий контраст сріблястої та чорної матриці, якщо відрізати пластину і відшліфувати, та випадкових вкраплень, призводить до дуже незвичайного вигляду. Слово мезосидерит походить від грецького «половина» та «залізо», і вони дуже рідкісні. У тисячах офіційних каталогів метеоритів, мезосидеритів менше сотні.
Класифікація метеоритів
Класифікація метеоритів комплексний та технічний предмет і сказане вище призначено лише як короткий огляд теми. Методи класифікації змінювалися кілька разів останніми роками; відомі метеорити перекласифікували в інший клас.
Марсіанські метеорити
Марсіанський метеорит – рідкісний вид метеорів, що прилетів із планети Марс. До листопада 2009 року на Землі було знайдено понад 24 тисячі метеорів, але тільки 34 з них марсіанських. Марсіанське походження метеорів було відоме за складом ізотопного газу, що міститься в метеорах у мікроскопічній кількості, аналіз марсіанської атмосфери, був зроблений апаратами «Вікінг».
Виникнення марсіанського метеорита Нахла
1911 року в єгипетській пустелі було знайдено перший марсіанський метеорит під назвою «Нахла». Виникнення та належність метеорита до Марса встановили набагато пізніше. І встановили його вік – 1,3 мільярда років. Ці камені з'явилися в космосі після падіння на Марс великих астероїдів або при масивних виверженнях вулканів. Сила вибуху була така, що викинуті шматочки породи набули швидкості, необхідної для того, щоб перевершити тяжіння планети Марс і залишити його орбіту (5 км/с). В наш час на Землю падає до 500 кг марсіанського каміння за один рік.
Дві частини метеорита Нахла
Торішнього серпня 1996 року у журналі Science опублікували статтю дослідження метеориту ALH 84001, знайденого в Антарктиді 1984 року. Почалася нова робота, зосереджена навколо метеорита виявленого у льодовику Антарктиди. Дослідження проводили за допомогою скануючого електронного мікроскопа, вони виявили «біогенні структури» всередині метеору, які теоретично мали змогу утворити життя на Марсі.
Ізотопна дата продемонструвала, що метеор з'явився близько 4,5 млрд років тому, і потрапивши в міжпланетний простір, впав на Землю 13 тис років тому.
"Біогенні структури", виявлені на зрізі метеорита
Вивчаючи метеор за допомогою електронного мікроскопа, експерти знайшли мікроскопічні скам'янілості, що нагадують бактеріальні колонії, що складаються з окремих частиноб'ємом приблизно 100 нм. Ще було знайдено сліди препаратів, що виникають під час розкладання мікроорганізмів. Доказ виникнення марсіанського метеора вимагає мікроскопічного вивчення та особливих хімічних аналізів. Засвідчити марсіанське поява метеора може фахівець за наявності мінералів, оксидів, фосфатів кальцію, кремнію та сульфіду заліза.
Відомі зразки є безцінними знахідками, оскільки є типовими капсулами часу з геологічного минулого Марса. Дані марсіанські метеорити ми здобули без жодних космічних місій.
Найбільші метеорити, що впали на Землю
На Землю іноді падають космічні тіла ... більше і не дуже, з каменю або металу. Деякі з них не більше піщинки, інші важать кілька сотень кілограмів або навіть тонн. Вчені Астрофізичного інституту міста Оттава (Канада) стверджують, що за рік нашу планету відвідує кілька сотень твердих інопланетних тіл загальною масою понад 21 тонну. Вага більшості метеоритів не перевищує кількох грам, проте є й ті, що важать кілька сотень кілограмів або навіть тонн.
Місця падіння метеоритів або обгороджують, або навпаки відкривають для загального огляду, щоб кожен бажаючий зміг доторкнутися до позаземного гостя.
Деякі плутають комети та метеорити через те, що обидва ці небесні тіла мають вогненну оболонку. У давнину люди вважали комети та метеорити поганою ознакою. Місця падіння метеоритів люди намагалися уникати, вважаючи їх клятою зоною. На щастя, в наш час подібних випадків вже не спостерігається, а навіть навпаки – місця падіння метеоритів викликають величезний інтерес у жителів планети.
Згадаймо 10 найбільших метеоритів, які падали на нашу планету.
Метеорит впав на нашу планету 22 квітня 2012 року, швидкість боліда становила 29 км/сек. Пролетів над штатами Каліфорнія та Невада, метеорит розкидав свої уламки на десятки кілометрів і розірвався в небі над столицею США. Потужність вибуху відносно невелика – 4 кілотонни (у тротиловому еквіваленті). Для порівняння, вибух знаменитого челябінського метеорита за потужністю становив 300 кілотонн у тротилі.
На думку вчених, метеорит Саттер Мілл був сформований у момент зародження нашої Сонячної системи, космічному тілу понад 4566,57 млн років тому.
11 лютого 2012 року над територією КНР пролетіли сотні крихітних метеоритних каменів і впали на площу понад 100 км у південних районах Китаю. Найбільший із них важив близько 12.6 кг. На думку вчених, метеорити прилетіли з астероїдного поясу між Юпітером та Марсом.
15 вересня 2007 року метеорит впав біля озера Тітікака (Перу) поряд з кордоном Болівією. За словами очевидців, події передував сильний шум. Потім вони побачили тіло, що охоплено вогнем. Метеорит залишив яскравий слід у небі та цівку диму, який було видно через кілька годин після падіння боліда.
На місці падіння утворився величезний кратер 30 метрів у діаметрі та 6 у глибину. У метеориті містилися токсичні речовини, оскільки у людей, що живуть поруч, почалися головні болі.
На Землю найчастіше падають метеорити з каменю (92% від загальної кількості), що складаються із силікатів. Челябінський метеорит - виняток, він був залізним.
Метеорит впав 20 червня 1998 року поряд із туркменським містом Куня-Ургенч, звідси й походить його назва. Перед падінням місцеві жителібачили яскравий спалах. Сама більша частинаболіда важить 820 кг, цей шматок упав у поле і утворив лійку в 5 метрів.
За даними геологів, вік цього небесного тіла становить близько 4 млрд років. Метеорит Куня-Ургенч сертифікований Міжнародним метеоритним товариством і вважається найбільшим за всіх болідів, що падали на території СНД і країн третього світу.
Болід із заліза Стерлітамак, чия вага становила понад 300 кг, впав 17 травня 1990 року на полі радгоспу на захід від міста Стерлітамак. При падінні небесного тіла утворився кратер 10 метрів.
Спочатку були виявлені невеликі металеві уламки, через рік ученим вдалося витягти найбільший фрагмент метеориту вагою 315 кг. В даний час метеорит знаходиться в Музеї етнографії та археології Уфимського наукового центру.
Сталася ця подія у березні 1976 року в провінції Цзілінь на сході Китаю. Найбільший метеоритний дощ тривав понад півгодини. Космічні тіла падали зі швидкістю 12 км на секунду.
Лише за кілька місяців було знайдено близько сотні метеоритів, найбільший - Цзилінь (Гірін), важив 1.7 т.
Цей метеорит впав 12 лютого 1947 року на Далекому Сходіу місті Сіхоте-Алінь. Болід був подрібнений в атмосфері на дрібні залізні шматки, які розсипалися на площі 15 кв.
Утворилося кілька десятків кратерів глибиною 1-6 метрів та діаметром від 7 до 30 метрів. Геологи зібрали кілька десятків тонн метеоритної речовини.
Метеорит Гоба (1920 рік)
Знайомтеся, Гоба – один із найбільших знайдених метеоритів! На Землю він упав 80 тис. років тому, проте був знайдений у 1920 році. Справжній гігант із заліза важив близько 66 тонн і мав об'єм 9 куб. Хто знає, з якими міфами пов'язували падіння цього метеорита люди, які жили на той час.
Склад метеориту. На 80% це небесне тіло складається із заліза, вважається найважчим із усіх метеоритів, які коли-небудь падали на нашу планету. Вчені взяли спроби, але не стали транспортувати весь метеорит. Сьогодні він перебуває на місці падіння. Це – один із найбільших шматків заліза на Землі позаземного походження. Метеорит постійно зменшується: ерозія, вандалізм та наукові дослідженнязробили свою справу: метеор знизився на 10%.
Навколо нього створили спеціальну огорожу і тепер Гоба відомий всій планеті, до неї приїжджає безліч туристів.
Загадка тунгуського метеора (1908)
Найвідоміший російський метеорит. Влітку 1908-го року над територією Єнісея пролетіла величезна вогненна куля. Метеорит вибухнув на висоті 10 км. над тайгою. Вибухова хвиля двічі обійшла Землю і зафіксувалася всіма обсерваторіями.
Потужність вибуху просто жахлива і оцінюється в 50 мегатонн. Політ космічного гіганта – сотня кілометрів за секунду. Вага, за різними оцінками, варіюється - від 100 тис. до одного млн. тонн!
На щастя, при цьому ніхто не постраждав. Метеорит вибухнув над тайгою. У довколишніх населених пунктахвибуховою хвилею вибило вікно.
Внаслідок вибуху повалилися дерева. Території лісу 2 000 кв. перетворилася на щеби. Вибухова хвиля вбила тварин у радіусі понад 40 км. Кілька днів над територією центрального Сибіру спостерігалися артефакти – хмари, що світяться, і свічення неба. На думку вчених, це було викликано інертними газами, які були вивільнені в момент входу метеорита в атмосферу Землі.
Що це було? Метеорит залишив би на місці падіння величезний кратер як мінімум 500 метрів завглибшки. Жодна експедиція не змогла знайти нічого подібного.
Тунгуський метеор, з одного боку – добре вивчене явище, з іншого – одна з найбільших загадок. Небесне тілорозірвалося у повітрі, шматки згоріли в атмосфері, і на Землі не залишилося жодних залишків.
Робоча назва «Тунгуський метеорит» з'явилася тому, що це – найпростіше і зрозуміле пояснення кулі, що пролетіла, і викликала ефект вибуху. Тунгуський метеорит називали і таким, що розбився інопланетним кораблемі природною аномалією, і вибухом газу. Чим же він був насправді - залишається тільки здогадуватися і будувати гіпотези.
Метеоритний дощ у США (1833 рік)
13 листопада 1833 року у США над східною територією пройшов метеоритний дощ. Тривалість метеоритного дощу – 10 годин! На поверхню нашої планети за цей час упало близько 240 тис. дрібних та середніх метеоритів. Метеоритний дощ 1833 - найпотужніший з усіх відомих метеорних потоків.
Щодня десятки метеоритних потоків пролітають поряд із нашою планетою. Відомі близько 50 потенційно небезпечних комет, які можуть перетнути орбіту Землі. Зіткнення нашої планети з невеликими (не здатними завдати великої шкоди) космічними тілами відбуваються раз на 10-15 років. Особлива небезпека для нашої планети – падіння астероїда.
Челябінський метеорит
Минуло вже майже два роки, як південноуральці виявилися очевидцями космічного катаклізму - падіння челябінського метеорита, яке стало вперше в сучасної історіївипадком, який завдав істотних збитків місцевому населенню.
Падіння астероїда сталося 2013 року, 15 лютого. Спочатку південноуральцям здалося, ніби вибухнув «зрозумілий об'єкт», багато хто бачив дивні блискавиці, що висвітлюють небо. Ось яку думку прийшли вчені, які вивчили цю подію протягом року.
Дані про метеорит
На території поблизу Челябінська впала досить проста комета. Падіння космічних об'єктів саме такого характеру трапляються один раз за сторіччя. Хоча за іншими відомостями вони трапляються неодноразово, в середньому до 5 разів на 100 років. За припущеннями вчених, в атмосферу нашої Землі орієнтовно щорічно залітають комети величиною близько 10 м., що більше вдвічі челябінського меториту, проте найчастіше це відбувається над регіонами з малою кількістю населення або над океанами. При чому комети згоряють і руйнуються на величезній висоті, не завдаючи жодної шкоди.
Шлейф від Челябінського метеорита на небі
До падіння маса челябінського аероліту дорівнювала від 7 до 13 тисяч тонн, а його параметри досягали приблизно 19.8 м. Провівши аналіз, вчені з'ясували, що на поверхню землі всього впало близько 0.05% від початкової маси, це 4-6 тонн. В даний час зібрано з цієї кількості трохи більше однієї тонни, враховуючи і один з великих уламків аероліту масою 654 кг, піднятого з дна Чебаркульського озера.
Дослідження челябінського маеториту за геохімічними показниками виявило, що він належить до типу звичайних хондритів класу LL5. Це найпоширеніша підгрупа кам'яних метеоритів. Усі нині виявлені метеорити, близько 90%, є хондритами. Вони отримали свою назву через наявність у них хондр - сферичних оплавлених утворень діаметром 1 мм.
Показання інфразвукових станцій свідчать, що за хвилину сильного гальмування челябінського аероліту, коли до землі залишалося приблизно 90 км., стався потужний вибух силою, що дорівнює тротиловому еквіваленту 470-570 кілотонн, що сильніше в 20-30 разів. атомного вибухуу Хіросімі, проте за вибуховою потужністю він поступається падінню Тунгуського метеорита(приблизно від 10 до 50 мегатонн) більше ніж у 10 разів.
Падіння челябінського метеорита одночасно створило сенсацію і за часом і за місцем. У сучасній історії цей космічний об'єкт є першим метеоритом, що впав, в настільки щільно населений район, внаслідок чого, що спричинив значну шкоду. Так під час вибуху метеорита було вибито скло понад 7 тисяч будинків, понад півтори тисячі людей звернулося за медичною допомогою, з них 112 госпіталізовано.
Крім значної шкоди, падіння метеориту також дало і позитивні результати. На сьогодні ця подія найкраще задокументована. До того ж, одна відеокамера зняла фазу падіння в Чебаркульське озеро одного з великих осколків астероїда.
Звідки прилетів челябінський метеорит?
Для вчених це питання не склало особливих труднощів. Він народився з основного поясу астероїдів нашої Сонячної системи, зони серед орбіт Юпітера і Марса, де пролягають шляхи більшості малих тіл. Орбіти окремих їх, наприклад, астероїдів групи Атона чи Аполлона довгасті і може проходити через орбіту Землі.
Вчені-астрономи досить точно змогли визначити траєкторію польоту «челябінця», завдяки безлічі фото- та відеозаписів, а також супутниковим фотознімкам, що зняли падіння. Потім астрономи продовжили шлях метеорита в зворотний бікза атмосферу, з метою побудувати повну орбіту даного об'єкта.
Розміри фрагментів Челябінського метеориту
Декілька груп астрономів намагалися визначити шлях челябінського метеорита до його удару із Землею. За їх обчисленнями можна побачити, що велика піввісь орбіти метеорита, що впав, дорівнювала приблизно 1.76 а. (Астрономічна одиниця), це середній радіус земної орбіти; близька до Сонця точка орбіти - перигелій, був на дистанції 0.74 а.е., а найвіддаленіша від Сонця точка - афелій, або апогелій, на 2.6 а.о.
Ці цифри дозволили вченим спробувати знайти челябінського метеорита в астрономічних каталогах вже виявлених малих космічних об'єктів. Зрозуміло, більшість раніше встановлених астероїдів через якийсь час знову «випадають із виду», а потім деяких «втрат» примудряються «відкрити» вдруге. Астрономи не відкидали і цей варіант, що метеорит, що впавможливо, і є «втрата».
Родичі челябінського метеорита
Нехай повної подібності при пошуках не виявилося, астрономи все ж таки знайшли ряд ймовірних «родичів» астероїда з Челябінська. Вчені з Іспанії Рауль і Карлос де ла Флуенте Маркос, прорахувавши всі варіації орбіт «челябінця», знайшли його передбачуваного предка - астероїд 2011 ЕО40. На їхню думку, челябінський метеорит відірвався від нього близько 20-40 тисяч років.
Ще одна команда (Астрономічний інститут АН Чехії) на чолі з Іржі Боровичкой, обчисливши глісаду челябінського метеорита, встановила, що вона дуже подібна до орбіти астероїда 86039 (1999 NC43) розміром 2.2 км. Наприклад, велика піввісь орбіти і того, й іншого об'єкта дорівнює 1.72 і 1.75 а.е., а відстань перигелія дорівнює 0.738 і 0.74.
Важкий життєвий шлях
По осколках челябінського метеорита, що впали на поверхню землі, вчені «визначили» його життєву історію. Виявляється, челябінський метеорит є однолітком нашої Сонячної системи. При вивченні пропорцій ізотопів урану та свинцю з'ясувалося, що йому приблизно 4.45 мільярда років.
Фрагмент Челябінського метеорита, виявленого на озері Чебаркуль
На його важку біографію вказують темні нитки у товщі метеорита. Вони виникли при оплавленні речовин, що потрапили всередину внаслідок сильного удару. Це показує, що орієнтовно 290 мільйонів років тому цей астероїд витримав сильне зіткнення з якимось космічним об'єктом.
Як заявляють вчені Інституту геохімії та аналітичної хімії ім. Вернадського РАН, зіткнення зайняло за часом приблизно кілька хвилин. На це вказують потіки ядер заліза, які не встигли остаточно оплавитися.
Водночас, вчені з ІГМ СО РАН (Інститут геології та мінералогії) не відхиляють факт того, що сліди плавлення, можливо, з'явилися через надмірне зближення космічного тіла із Сонцем.
Метеорні потоки
Кілька разів на рік метеорні потоки, наче зірки, висвітлюють чисте нічне небо. Але вони насправді не мають нічого спільного із зірками. Ці невеликі космічні частинки метеоритів є буквально небесним сміттям.
Метеороїд, метеор чи метеорит?
Щоразу, коли метеороїд входить в атмосферу Землі, він генерує спалах світла, що називається метеором або «падаючою зіркою». Високі температури, Викликані тертям між метеором і газом в атмосфері Землі, нагріває метеорит до точки, коли він починає світитися. Це те саме світіння, яке робить метеор видимим із Землі.
Метеори зазвичай світяться протягом дуже короткого періоду часу - вони зазвичай повністю спалюються до удару поверхні Землі. Якщо метеор не розпадається при проходженні через атмосферу Землі і падає на поверхню, він відомий як метеорит. Метеорити, як вважають, походять з Поясу астероїдів, хоча деякі частини сміття були ідентифіковані як Місяць і Марс.
Що таке метеорні потоки?
Іноді метеори падають величезним потоком відомим як метеорні потоки. Метеорні потоки виникають, коли комета наближається до Сонця і залишає сміття позаду себе як своєрідних «хлібних крихт». Коли орбіта Землі і комети перетинаються, Землю падає метеорний потік.
Так метеори, які утворюють метеорний потік, переміщаються паралельним шляхом і з тією ж швидкістю, тому для спостерігачів вони виходять з однієї точки в небі. Ця точка відома як «радіант». За згодою, метеорні потоки, особливо регулярні, названі на честь сузір'я, з якого вони приходять.
Метеорит- це тверда позаземна речовина, що збереглася при проходженні через атмосферу і досягла поверхні Землі. Метеорити - найбільш примітивне в-во СС, яке не зазнало подальшого фракціонування з моменту утворення. Це засноване на тому, що відносна суперечка. тугоплавких ел. у метеоритах відповідає сонячній розпр. Метеорити поділяються на (за змістом метал. фази): Кам'яні(аероліти): ахондрити, хондрити, Залізокам'яні(сидероліти), Залізні(Сидерити). Залізні метеорити – складаються з камасіту - самородного Fe космічного походження з домішкою нікелю від 6 до 9%. Залізокам'яні метеоритиМалорозпов. Група. Мають крупнозернисті структури з рівними за вагою частками силікатної та Fe фаз. (Силікатні мінерали – Ol, Px; Fe фаза – камасит з видманштеттеновими проростаннями). Кам'яні метеорити – складаються з силікатів Mg та Fe c домішкою металів. Поділяються на Хондритові, ахондритові та вуглисті.Хондрити:сфероїдальні відокремлення розміром перші мм і менше, складені силікатами, рідше силікатним склом. Занурені у багату Fe матрицю. Основна маса хондритів являє собою тонкозернисту суміш Ol, Px-ів (Ol-бронзитові, Ol-гіперстенові та Ol-піжонітові) з нікелістим Fe (Ni-4-7%), троілітом (FeS) та плагіоклазом. Хондрити – закристал. або скловати краплі, кіт. Образ. при плавленні раніше існуючого силікатного матеріалу, що піддавався нагріванню. Ахондрити:Не містять хондр, мають нижчу вміст. нікелістий Fe і більш грубі структури. Їхні головні мінерали – Px і Pl, деякі типи збагачені Ol. За складом та структурними особливостями ахондрити схожі на земні Габброіди. Склад та структура говорять про магматичні походження. Іноді спостерігаються пухирчасті структури як у лав. Кутисті хондрити (велика кількість вуглецевої речовини) Хар-рна риса углистих хондритів - наявність летючої складової, що вказує на примітивність (не відбулося видалення летких ел.) і не зазнали фракціонування. Тип С1 містить велику кількість хлориту(водні Mg, Fe алюмосилікати), а також магнетит, водно-розчинні солі, самороднуS, доломіт, олівін, графіт, орган. з'єднання.Тобто. з їх образ-я вони сущ. при Т, не > 300 0 С. У складі хондритових метеоритівНедолік 1/3 хім. Ел. в порівнянні зі складом вуглистих хондритів, Кіт. найбільш близькі до складу протопланетної речовини. Найімовірніша причина дефіциту летких ел. - Послідовна конденсація ел. та їх з'єднань у порядку, зворотному їхній леткості.
5.Історичні та сучасні моделі акреції та диференціації протопланетної речовиниО.Ю.Шмідт у 40-х роках висловив ідею про те, що Земля та планети ЗГ утворилися не з розпечених згустків сонячних газів, а шляхом акумуляції ТБ. тіл і частинок - планетезималей, що зазнали плавлення пізніше під час акреції (розігрів через зіткнення великих планетезималей, діаметром до перших сотень км). Тобто. рання диференціація ядра та мантії та дегазація. Сущ. дві точки зору відносить. механізму акумуляції та уявлень про форм-ії шаруватої структури планет.Моделі гомогенної та гетерогенної акреції: ГЕТЕРОГЕННА АКРЕЦІЯ 1. Короткочасна акреція. Ранні моделі гетерогенної акреції(Турекіан, Виноградов) припускали, що З. акумулювалася з матеріалу в міру його конденсації з протопланетної хмари. Ранні моделі включають ранню акумуляцію >Т Fe-Ni сплаву, що утворює протоядро З., що змінюється з пониж. Т аккрецією зовнішніх її частин із силікатів. Зараз вважають, що в процесі акреції відбувається безперервна зрада. в матеріалі, що акумулюється, відношення Fe/силікат від центру до периферії форм-ної планети. При акумуляції З. розігрівається => плавлення Fe, яке відокремлюється від силікатів і опускається в ядро. Після охолодження планети додається близько 20% її маси матеріалом, збагаченим летючими на периферії. У протоземлі не існувало різких меж між ядром та мантією, кіт. встановилися в результаті гравіту. та хім. диференціації наступного етапу еволюції планети. У ранніх випадках диференціація відбувалася переважно у процесі формування ЗК, і захоплювала Землю цілком. ГОМОГЕННА АКРЕЦІЯ 2. Приймається більший час акреції – 10 8 років. При акреції Землі і планет ЗГ тіла, що конденсуються, мали широкі варіації складу від кутистих хондритів, збагачених летючими до в-ва, збагаченого тугоплавкими компонентами типу Allende. Планети форм. з цього набору метеоритного в-ва та його відмінність і подібність визначалося відносить. пропорціями в-ва різного складу. Так само мала місце макроскопічна однорідність протопланетІснування потужного ядра говорить про те, що спочатку привнесений Fe-Ni метеоритами метал, поступово розподілений по всій З., виділився в ході її еволюції в центральну частину. Однорідна за складом планета розшарувалася на оболонкиу процесі гравітаційної диференціації та хімічних процесів. Сучасна модель гетерогенної акреціїдозволяє пояснити хім. склад мантії розробляється групою німецьких вчених (Венке, Дрейбус, Ягоутц). Вони встановили, що зміст у мантії помірно летких (Na, K, Rb) і помірно сидерофільних (Ni, Co) ел., з різн. Коэф-ми розподілу Ме/силикат, мають однакову поширеність (нормовану С1) в мантії, а найбільш сильно сидерофільні елементи мають надмірні концентрації. Тобто. ядро не перебував у рівновазі з мантійним резервуаром. Ними запропоновано гетерогенна акреція :1. Акреція починається з накопичення сильно відновленого компонента А, позбавленого летких ел. і містить всі інші ел. в кількостях відповідають С1 і Fe і всі сидерофіли у відновленому стані. З підвищенням Т одночасно з акрецією починається утворення ядра. 2. Після акреції в 2/3 маси З. починає накопичуватися все більш окислений матеріал, компонент В. Частина Ме компонента А ще зберігається і сприяє вилученню найбільш сидерофільних ел. та їх перенесення в ядро. Джерелом помірно летких, летких та помірно сидерофільних ел. у мантії явл. компонент В, що пояснює їх близьку відносну поширеність. Таким чином, Земля на 85% складається з компонента А і на 15% з В. Загалом склад мантії форм-ся після відділення ядра шляхом гомогенізації та перемішування силікатної частини компонента А та речовини компонента В.
6. Ізотопи хімічних елементів. Ізотопи - Атоми одного ел., Але мають різне число нейтронів N. Вони різняться тільки по масі. Ізотони - Атоми різних ел., мають різні Z, але однакові N. Вони розташовуються у вертикальних рядах. Ізобари - Атоми різних ел., У кіт. рівні мас. числа (А = А), але різні Z і N. Вони розташовуються у діагональних рядах. Стабільність ядер та поширеність ізотопів; радіонуклідиЧисло відомих нуклідів ~ 1700, їх стабільні ~ 260. На діаграмі нуклідів стабільні ізотопи, (затемнені квадрати), утворюють смугу, оточену нестабільними нуклідами. Стабільні тільки нукліди з певним співвідношенням Z і N. Ставлення N до Z росте від 1 до ~ 3 зі збільшенням А. 1. Стабільними є нукліди у кіт. N та Z приблизно рівні. До Са в ядрах N = Z. 2. Більшість стабільних нуклідів має парні Z і N. 3. Менш поширені стабільні нукліди з пар. Z і непар. N чи подружжя. N і бракує. Z. 4. Рідкісні стабільні нукліди з нечет.Z і N.
кількість стабільних нуклідів | ||||
непарне |
непарне | |||
непарне |
непарне | |||
непарне |
непарне |
У ядрах з пар. Z та N нуклони утворюють упорядковану структуру, що визначає їх стабільність. Число ізотопів менше у легких ел. і повів. у середній частині ПС, досягаючи максимуму у Sn (Z=50) , має 10 стабільних ізотопів. У елементів з непар. Z стабільних ізотопів трохи більше 2.
7. Радіоактивність та її види Радіоактивність - мимовільні перетворення ядер нестійких атомів (радіонуклідів) на стабільні ядра інших елементів, що супроводжуються емісією частинок та/або випромінюванням енергії. Св-во рад-ти залежить від хім. Св-в атомів, а опред-ся будовою їх ядер. Радіоактивний розпад супроводжується зрад. Z та N батьківського атома і призводить до перетворення атома одного ел. в атом іншого ел. Також Резерфордом та іншими вченими було показано, що радий. розпад супроводжується емісією випромінювання трьох різних типів, a, b, g. a - промені - потоки високошвидкісних частинок - ядер Не, b - промені - потоки e - , g - промені - електромагнітні хвилі з великою енергією та з більш короткою λ. Види радіоактивності a-розпад- розпад шляхом емісії a-частинок, він можливий для нуклідів з Z> 58 (Се), і для групи нуклідів з невеликим Z, включаючи 5He, 5Li, 6Be. a-частка складається з 2 Р і 2N, відбувається зміщення на 2 позиції по Z. Початковий ізотоп зв-ся батьківськимабо материнським, а новостворений - дочірнім.
b-розпад- має три види: звичайний b-розпад, позитронний b-Розпад і e - захоплення. Звичайний b-розпад- можна розглядати як перетворення нейтрона на протон і e – , останній або бета-частка – викидається з ядра, супроводжується емісією енергії у формі g-випромінювання. Дочірній нуклід є ізобар батьківського, але його заряд більше.
Буває серія розпадів доки утворюється стаб-ий нуклід. Приклад: 19 K40 -> 20 Ca40 b - v-Q. Позитронний b-розпад- емісія з ядра позитивної частки позитрона b, його утворення - перетворення ядерного протона на нейтрон, позитрон і нейтрино. Дочірній нуклід є ізобар, але має менший заряд.
Приклад, 9 F18 -> 8 O18 b v Q Атоми, з надлишком N і розташовані праворуч від зони ядерної стабільності, є b - радіоактивними, т.к. у своїй число N зменшується. Атоми зліва області ядерної стабільності нейтроннодефицитны, вони відчувають позитронний розпад і їх N збільшується. Таким чином, при b- і b-розпаді спостерігається тенденція зміни Z і N, що призводить до наближення дочірніх нуклідів до зони ядерної стабільності. e – захоплення- Захоплення одного з орбітальних електронів. Висока ймовірність захоплення К-оболонки, кіт. найближче до ядра. e – захоплення викликає емісію із ядра нейтрино. Дочірній нуклід явл. Ізобаром, і займає теж положення щодо батьківського, що і при позитронному розпаді. b - випромінювання відсутня, а при заповненні вакансії в К-оболонці виділяються Х-промені. При g-випромінюванняне змінюються ні Z, ні A; при поверненні ядра у звичайний стан енергія виділяється у формі g-випромінювання.Деякі дочірні нукліди природних ізотопів U та Th можуть розпадатися або випромінюючи b-частки, або шляхом a-розпаду. Якщо спочатку відбувався b-розпад, то потім a-розпад і навпаки. Іншими словами, два ці альтернативні види розпаду утворюють замкнуті цикли і завжди призводять до одного і того ж кінцевого продукту - стабільних ізотопів Pb.
8. Геохімічні наслідки радіоактивності земної речовини.Лорд Кельвін (Уїльям Томсон) з 1862 по 1899 р. виконав ряд розрахунків, кіт. накладали обмеження на можливий вік на Землі. Вони ґрунтувалися на розгляді світності Сонця, впливі місячних припливів та процесах охолодження З. Він дійшов висновку, що вік Землі становить 20-40 млн. років. Пізніше Резерфорд здійснив визначення віку U хв. та отримав значення близько 500 млн. років. Пізніше Артуром Холмсом у його книзі “Вік Землі” (1913 р) показав важливість вивчення радіоактивності у геохронології та навів першу ГХШ. Вона була заснована на розгляді даних про потужність відкладень осадових гп і про вміст продуктів радіогенного розпаду - He і Pb в мінералів, що містять U. Геохронологічна шкала- шкала природничо-історичного розвитку ЗК, виражена в числових одиницях часу. Вік акреції З. становить близько 4,55 млрд. років. Період до 4 чи 3,8 млрд. років – час диференціації планетних надр та утворення первинної кори, його називають катархеєм. Найбільш тривалий період життя З. та ЗК – це докембрій, кіт. тягнеться від 4 млрд. років до 570 млн. років, тобто. близько 3,5 млрд років. Вік найдавніших відомих нині порід перевищує 4 млрд. років.
9. Геохімічна класифікація елементів В.М. ГольшмідтаВ основу покладено: 1-розподіл ел. між різними фазами метеоритів - поділ під час первинної ГХкой диференціації З. 2- специфічне хімічне спорідненість із тими чи іншими елементами (O, S, Fe), 3- будова електронних оболонок. Провідні ел., що складають метеорити, - O, Fe, Mg, Si, S. Метеорити складаються з трьох основних фаз: 1) метал., 2) сульфідної, 3) силікатної. Усі ел. розподіляються між цими трьома фазами відповідно до їхньої відносної спорідненості до O, Fe і S. У класифікації Гольдшмідта виділяються такі групи ел.: 1) Сидерофільні(люблячі залізо) – метал. фаза метеоритів: ел., що утворюють з Fe сплави довільного складу - Fe, Co, Ni, всі платиноїди (Ru, Rh, Pd, Pt, Re, Os, Ir), Mo. Часто мають самородний стан. Це перехідні елементи групи VIII та їх сусіди. Формують внутрішнє ядро З. 2) Халькофільні(люблячі мідь)- сульфідна фаза метеоритів: ел., що утворюють природні соед-я з S та її аналогами Se і Te, мають також спорідненість з As(миш'як), іноді їх називають (сульфурофільні). Легко переходять у самородний стан. Це елементи побічних підгруп I-II та головних підгруп III-VI груп ПС з 4 по 6період S.Найбільш відомі - Сu, Zn, Pb, Hg, Sn, Bi, Au, Ag. Сидерофільні ел. - Ni, Co, Mo також можуть бути халькофільними при великій кількості S. Fe в відновлювальних умовах має спорідненість до S (FeS2). У сучасній моделі З. ці метали утворюють зовнішнє, збагачене сіркою, ядро З.
3) Літофільні(люблячі камінь) – силікатна фаза метеоритів: ел., що мають спорідненість до O2 (оксифільні). Утворюють кисневі сполуки – оксиди, гідроокисли, солі кисневих кислот-силікати. У з'єднаннях з киснем мають 8-електронну зовніш. оболонку. Це найчисленніша група з 54 елементів (С, поширені петрогенні - Si, Al, Mg, Ca, Na, K, елементи сімейства заліза - Ti, V, Cr, Mn, рідкісні - Li, Be, B, Rb, Cs, Sr , Ba, Zr, Nb, Ta, REE, тобто всі інші, крім атмофільних). В окисних умовах залізо оксифільне - Fe2O3. формують мантію З. 4) Атмофільні(хар-но газоподібний стан) - матрикс хондритів: H, N інертні гази (He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn). Формують атмосферу З. Також є такі групи: рідкісноземельні Y, лужні, великоіонні літофільні елементи LILE (K, Rb, Cs, Ba, Sr), високозарядні елементи або елементи з високою силою поля HFSE (Ti, Zr, Hf, Nb, Ta , Th). Деякі визначення ел. петрогенні (породотвірні, головні) другорядні, рідкісні, мікроелементи- З конц. трохи більше 0,01%. розсіяні- Мікроел. що не утворюють власних мінералів акцесорні- утворюють акцесорні хв. рудні- утворюють рудні хв.
10. Основні св-ва атомів та іонів, що визначають їх поведінку в природних системах. Орбітальні радіуси - радіуси максимумів радіальної щільності e – зовніш. орбіталі. Вони відбивають розміри атомів чи іонів у вільному стані, тобто. поза хім. зв'язку. Головним чинником, є e – структура ел., і що більше e – оболонок то більше вписувалося розмір. Для опред. розмірів атомів чи іонів важливим способом явл. Визна. відстані від центру одного атома до іншого центру, кіт. називається довжиною зв'язку. І тому використовують рентгенівські методи. У першому наближенні атоми розглядаються як сфер, і застосовується “принцип аддитивності”, тобто. вважають, що межатомное відстань складається із суми радіусів атомів чи іонів, складових в-во. Тоді знаючи чи приймаючи деяку величину як радіус одного ел. можна розрахувати розміри всіх інших. Розрахований таким чином радіус називається ефективним радіусом . Координаційне число- Число атомів або іонів, розташованих у безпосередній близькості навколо аналізованого атома або іона. КЧ визначається ставленням R k /R a: Валентність - кількість e - , Відданих або приєднаних атомом при утворенні хім. зв'язку. Потенціал іонізації- це енергія, необхідна видалення e – з атома. Вона залежить від будови атома та опред-ся експериментально. Потенціал іонізації відповідає напрузі катодних променів, яке достатньо для іонізації атома цього ел. Можливо кілька потенціалів іонізації, для кількох e – видалених із зовніш. e – оболонки. Відрив кожного наступного e вимагає більшої енергії і не завжди може бути. Зазвичай використовують потенціал іонізації 1го e - , Кіт. виявляє періодичність. На кривій потенціалів іонізації лужні метали, які легко втрачають e – , займають мінімуми на кривій, інертні гази – вершини. Зі зростанням атомного номера потенціали іонізації збільшуються у періоді та зменшуються у групі. Зворотною величиною є спорідненість к – . Електронегативність - Здатність при вступі в з'єднання притягувати e - . Найбільш електронегативні галогени, найменш – лужні метали. Електронегативність залежить від заряду ядра атома, валентності його в даному з'єднанні та будови e – оболонок. Неодноразово робилися спроби висловити ЕО в одиницях енергії чи умовних одиницях. Величини ЕО закономірно змінюються за групами та періодами ПС. ЕО мінімальні для лужних металів та зростають до галогенів. У літофільних катіонів ЕО менші. від Li до Cs і Mg до Ba, тобто. з повів. іонного радіусу. У халькофільних ел. ЕО вище, ніж у літофільних з тієї ж групи ПС. У аніонів групи Про і F ЕО зменшується вниз групи і отже вона максимальна в цих ел. Ел. з різко різними значеннямиЕО утворюють з'єднання з іонним типом зв'язку, а з близькими та високими – з ковалентним, з близькими та низькими – металевим типом зв'язку. Іонний потенціал Картледжа (I) дорівнює відношенню валентності до R i він відображає св-ва катіоногенності або іоногенності. В.М.Гольшмідт показав, що св-ва катіоногенності та аніоногенності залежать від співвідношення валентності (W) і R i для іонів типу шляхетних газів. Це ставлення 1928 р. К.Картледж назвав іонним потенціалом I. При малих значеннях I ел. веде себе як типовий метал і катіон (лужні та лужноземельні метали), а при великих – як типовий неметал та аніон (галогени). Ці співвідношення зручно зображати графічно. Діаграма: іонний радіус – валентність. Величина іонного потенціалу дозволяє будувати висновки про рухливості ел. в водному середовищі. Ел. з низькими та високими значеннями I є найбільш рухливими легко (з низькими – переходять в іонні розчини та мігрують, з високими – утворюють комплексні розчинні іони та мігрують), а з проміжними – інертні. Основні типи хім. зв'язку, хар-р зв'язку основних груп мінералів. Іонна- образ-ся внаслідок тяжіння іонів із протилежними зарядами. (З великою різницею в електронегативності) Іонний зв'язок переважає у більшості мін. ЗК - оксидів та силікатів, це найбільш поширений тип зв'язку також у гідро- та атмосферах. Зв'язок забезпечує легку дисоціацію іонів у розплавах, розчинах, газах, завдяки чому відбувається широка міграція хім. Ел., їхнє розсіювання і конц-ие в земних геосферах. Ковалентна - Існ. завдяки взаємодії e – , що використовуються різними атомами. Типова для ел. з рівним ступенем тяжіння e - , тобто. ЕО. Хар-на для рідких та газоподібних в-в (H2O, Н2, O2, N2) і менше для кристал. Ковалентним зв'язком хар-ються сульфіди, споріднені їм сполуки As, Sb, Te, і навіть моноэл. з'єднання неметалів - графіт, алмаз. Ковалентні сполуки характеризуються слабкою розчинністю. Металева- особливий випадок ковалентного зв'язкуколи кожен атом поділяє свої e – з усіма сусідніми атомами. e – здатні до вільних пересування. Типовий для самородних металів (Сі, Fe, Ag, Au, Pt). Багато хв. мають зв'язок, кіт. відноситься частково до іонної, частково до ковалентної. У сульфідних хв. максимально виявлено ковалентний зв'язок, він має місце між атомами металу і S а металева - між атомами металу (метал. блиск сульфідів). Поляризація -це ефект спотворення e - хмари аніону маленьким катіоном з великою валентністю так, що маленький катіон, притягуючи до себе великий аніон, і зменшує його ефективний R, сам входячи до його e - хмари. Таким чином, катіон і аніон не є правильними сферами, а катіон викликає деформацію аніону. Чим вищий заряд катіону і менше його розмір, тим сильніша дія поляризації. І чим більший розмір аніону та його негативний заряд тим сильніше він поляризується – деформується. Літофільні катіони (з 8 ел. оболонками) викликають меншу поляризацію, ніж іони з оболонками, що добудовуються (типу Fe). Халькофільні іониз великими порядковими номерами та високовалентні викликають найсильнішу поляризацію.З цим пов'язано утворення комплексних сполук: 2-, 2-, 2-, кіт. розчинні та явл. головними переносниками металів у гідротермальних розчинах.
11.Стан (форма знаходження) ел. в природі.У ГХ виділяють: власне хв. (кристал. фази), домішки в хв., Різні форми розсіяного стану; форма знаходження ел. у природі несе відомості про рівень іонізації, хар-ре хім. зв'язків ел. у фазах тощо. В-во (ел.) перебуває у трьох основних формах.Перша - конц-е атоми, образ. зірки різн. типів, газові туманності, планети, комети, метеорити та косм. тб. частки в-ва. Ступінь конц. В-ва у всіх тілах відрізняється. Найбільш розсіяні стани атомів у газових туманностях утримуються гравітаційними силами чи перебувають межі їх подолання. Друга - розсіяні атоми і молекули, образ-е міжзоряний і міжгалактичний газ, що з вільних атомів, іонів, молекул, e – . Кількість його в нашій Галактиці значно менше, ніж в-ва, яке зосереджено в зірках і газових туманностях. Міжзоряний газ знаходиться на різний. стадіях розрідженості. Третя - інтенсивно мігруючі, що летять із величезною швидкістю атомні ядрата елементарні частинки, що становлять космічні промені. В.І. Вернадський виділив основні чотири форми знаходження хім. Ел. в ЗК і на її поверхні: 1. гірські породи та мінерали (тверді кристалічні фази), 2. магми, 3. розсіяний стан, 4. живе в-во. Кожна з цих форм відрізняється особливим станом атомів. Сущ. та інше виділення форм знаходження ел. у природі, залежні від конкретних св-в самих ел. А.І. Перельман виділив рухливі та інертні формизнаходження хім. Ел. у літосфері. За його визначенням, рухлива формає такий стан хімічного. Ел. в гп, ґрунтах та рудах, перебуваючи в кіт. Ел. легко може переходити в р-р та мігрувати. Інертна формапредставляє такий стан у г.п., рудах, корі вивітрювання та ґрунтах, у кіт. Ел. в умовах даної обстановки має низьку міграційну способ-ю і не може переходити в р-р і мігрувати.
12.Внутрішні фактори міграції.
Міграція- Переміщення хім. Ел. в геосферах З, що веде до їхнього розсіювання або конц. Кларкові – середні конц. у основних типах гп ЗК кожного хім. Ел. можна як стан його рівноваги за умов даної хім. середовища, відхилення від кіт. поступово скорочується шляхом міграції цього ел. У земних умовах міграція хім. Ел. відбувається у будь-яких середовищах – ТБ. і газоподібної (дифузія), але легше в рідкому середовищі (у розплавах та водних розчинах). У цьому форми міграції хім. Ел. також різні – вони можуть мігрувати в атомарній (гази, розплави), іонній (розчини, розплави), молекулярній (гази, розчини, розплави), колоїдній (р-ри) формах і, у вигляді уламкових частинок (повітряне та водне середовище) ). А.І.Перельманом виділяється чотири види міграції хім. Ел.: 1.механічна,2.фіз.-хім., 3.біогенна, 4.техногенна. Найважливіші внутрішні чинники: 1.Термічні св-ва ел., тобто. їх леткість чи тугоплавкість. Ел., що мають T конденсації більше 1400 o K названі тугоплавкими платиноїдами, літофільні - Ca, Al, Ti, Ree, Zr, Ba, Sr, U, Th), від 1400 до 670 o K - помірно леткі. [літофільні – Mg, Si (помірковано тугоплавкі), багато халькофільних, сидерофільний – Fe, Ni, Co ],< 670 o K – летучими (атмофильные). На основании этих св-в произошло разделение эл. по геосферам З. При магм. процессе в условиях высоких Т способность к миграции будет зависеть от возможности образования тугооплавких соединений и, нахождения в твердой фазе. 2. Хим. Св-ва эл. и их соединений. Атомы и ионы, обладающие слишком большими или слишком малыми R или q, обладают и повышенной способностью к миграции и перераспределению. Хим. Св-ва эл. и их соединений приобретают все большее значение по мере снижения T при миграции в водной среде. Для литофильных эл. с низким ионным потенциалом (Na, Ca, Mg) в р-рах хар-ны ионные соединения, обладающие высокой раствор-ю и высокими миграционными способностями. Эл. с высокими ионными потенциалами образуют растворимые комплексные анионы (С, S, N, B). При низких Т высокие миграционные способности газов обеспечиваются слабыми молекулярними зв'язкамиїх молекул. Радий. Св-ва, опред-ие зміна ізотопного складу та поява ядер інших ел.
які бувають метеорити за хімічним складом? і отримав найкращу відповідь
Відповідь від Taта[гуру]
Хімічний склад.
Хімічний склад астероїдів схожий на хімічний склад метеоритів, тому опис складу метеоритів повністю підходить і для астероїдів. Комети мають більш складний склад, оскільки складаються з кількох частин (ядро, голова і хвіст) що складаються з різних хімічних елементів.
Про хімічний склад метеоритів ми можемо судити за складом тих метеоритів, які потрапили до рук вчених. На сьогоднішній день їх прийнято ділити на три класи: кам'яні, кам'яно-металеві та металеві. Астероїди за розмірами набагато перевищують метеорити і про їх будову поки що можна припустити лише за їхньою відбивною здатністю. Існує три групи астероїдів – це темні, світлі та металеві.
У наведеній нижче таблиці дано лише середні значення зміст окремих хімічних елементів у метеоритах різних класів. Зі сказаного вище, що існує лише три класи метеоритів і астероїдів, але це не зовсім так. Класи метеоритів поділяються на велике числопідкласів, тобто хімічний склад метеоритів усередині кожного класу змінюється у межах.
Розглянемо металеві метеорити. Головними хімічними елементами, зміст яких визначає тип метеориту, є залізо та нікель. Тому, залежно від вмісту нікелю метеорити поділяються на гексаедрит, октаедрит і атаксити. Але й усередині цих підкласів метеорити різняться між собою за змістом нікелю. Атаксити, залежно від вмісту нікелю, поділяються на багаті та бідні на нікель.
Середній хімічний склад нікелістого заліза, що утворює включення в кам'яних метеоритах і мезосидеритах, а також основу паластитів, що становить, загалом, близький до середнього складу тонкоструктурних і дуже тонкоструктурних октаедритів.
Поширення хімічних елементів у метеоритах підпорядковується тієї ж закономірності, як і Землі, тобто закону Оддо-Харкинса. Відповідно до цього закону, елемент з парним порядковим числом, поширений більше, ніж сусідні з ним елементи з непарними порядковими номерами.
Також було встановлено цікава особливістьвміст рідкісних домішок у метеоритах. Виявилося, що кількість цих домішок, що містяться в метеоритах у мільйонних частках відсотка, залежить від хімічного складу метеориту, зокрема від вмісту нікелю. Так, максимальний вміст галію спостерігається в гексаедритах, бідних нікелем атакситах і октаедритах, а мінімальний - у бідних нікелем атакситах. Іншими словами, чим вищий вміст нікелю в метеориті, тим менше міститься в ньому галію.
У метеоритах, як їх складових частинміститься і ряд газів. З різних метеоритів було виділено водень, азот, окис вуглецю та вуглекислий газ. Було встановлено також, що у металевих метеоритах переважає водень і окис вуглецю, а кам'яних - вуглекислий газ. Також у метеоритах є деякі радіоактивні елементи, зокрема: уран, гелій, калій, торій. Це дозволяє шляхом вимірювання кількості радіоактивних елементів та продуктів їхнього розпаду, визначити вік метеоритів. (Під віком тут розуміється той проміжок часу який пройшов з моменту затвердіння речовини, що становить метеорити.
Металеві метеорити.
ГЕКСАЕДРИТИ повністю складені з одного мінерального виду заліза-камаситу. Акцесорні мінерали представлені троїлітом та шрейберзитом; як випадковий мінерал зустрічається добрееліт.
ОКТАЕДРИТИ складаються з обох мінеральних видів нікелістого заліза, тобто з камаситу (основна маса) та теніту. Найбільша кількість теніту міститься у дуже тонкоструктурних октаедритах, тоді як у грубоструктурних октаедритах вміст теніту дуже незначний. Дуже рідко зустрічаються октаедрити, наприклад Сіхоте-Алінський, що майже повністю складаються з камасіту.
АТАКСИТИ цілком складаються із суміші зерен камасіту і теніту, званої плеситом. Таким чином, за своїм мінеральним складом атаксити схожі на октаедрити, відрізняючись від
- Синестезія – це що за явище у психології?
- Московські політехнічні коледжі: спеціальності та відгуки На кого навчаються у політехнічному коледжі
- Цікаві факти про життя космонавтів на мкс
- Космічний політ Гагаріна: що слід знати про одну з головних подій XX століття На чому відбуваються польоти в космос