Un meteorite è un corpo solido di origine cosmica naturale caduto sulla superficie del pianeta, con una dimensione di 2 mm o più. I corpi che hanno raggiunto la superficie del pianeta e hanno dimensioni da 10 micron a 2 mm sono generalmente chiamati micrometeoriti; le particelle più piccole sono polvere cosmica. I meteoriti sono caratterizzati da diversa composizione e struttura. Queste caratteristiche riflettono le condizioni della loro origine e consentono agli scienziati di giudicare con maggiore sicurezza l'evoluzione dei corpi del sistema solare.
Tipi di meteoriti per composizione chimica e struttura
La materia meteoritica è composta principalmente da componenti minerali e metallici in varie proporzioni. La parte minerale è silicati ferro-magnesio, la parte metallica è rappresentata dal ferro nichel. Alcuni meteoriti contengono impurità che determinano alcune caratteristiche importanti e portano informazioni sull'origine del meteorite.
Come sono divisi i meteoriti per composizione chimica? Tradizionalmente, ci sono tre grandi gruppi:
- I meteoriti di pietra sono corpi di silicato. Tra questi ci sono condriti e acondriti, che hanno importanti differenze strutturali. Quindi, le condriti sono caratterizzate dalla presenza di inclusioni - condri - nella matrice minerale.
- Meteoriti di ferro,costituito prevalentemente da nichel ferro.
- Ironstone - corpi di struttura intermedia.
Oltre alla classificazione, che tiene conto della composizione chimica dei meteoriti, esiste anche il principio di dividere le "pietre celesti" in due grandi gruppi in base alle caratteristiche strutturali:
- differenziati, che includono solo condriti;
- indifferenziato - un gruppo esteso che include tutti gli altri tipi di meteoriti.
Le condriti sono i resti di un disco protoplanetario
Una caratteristica distintiva di questo tipo di meteoriti sono le condrule. Sono per lo più formazioni silicatiche di forma ellittica o sferica, di circa 1 mm di dimensione. La composizione elementare delle condriti è quasi identica alla composizione del Sole (se escludiamo gli elementi più volatili e leggeri: idrogeno ed elio). Sulla base di questo fatto, gli scienziati sono giunti alla conclusione che le condriti si sono formate all'alba dell'esistenza del sistema solare direttamente da una nuvola protoplanetaria.
Questi meteoriti non hanno mai fatto parte di grandi corpi celesti che hanno già subito una differenziazione magmatica. Le condriti si sono formate per condensazione e accrescimento di materia protoplanetaria, mentre sperimentavano alcuni effetti termici. La sostanza delle condriti è piuttosto densa - da 2,0 a 3,7 g / cm3 - ma fragile: un meteorite può essere schiacciato a mano.
Diamo un'occhiata più da vicino alla composizione dei meteoriti di questo tipo, i più comuni (85,7%) di tutti.
Condriti carboniose
Per carboniocondriti (C-condriti) sono caratterizzate da un alto contenuto di ferro nei silicati. Il loro colore scuro è dovuto alla presenza di magnetite, oltre a impurità come grafite, fuliggine e composti organici. Inoltre, le condriti carboniose contengono acqua legata a idrosilicati (clorito, serpentino).
Secondo una serie di caratteristiche, le condriti C sono divise in diversi gruppi, uno dei quali - le condriti CI - è di eccezionale interesse per gli scienziati. Questi corpi sono unici in quanto non contengono condri. Si presume che la sostanza dei meteoriti di questo gruppo non sia stata affatto sottoposta ad impatto termico, ovvero sia rimasta praticamente invariata dal momento della condensazione della nuvola protoplanetaria. Questi sono i corpi più antichi del sistema solare.
L'organico nei meteoriti
Le condriti carbonacee contengono composti organici come idrocarburi aromatici e saturi, nonché acidi carbossilici, basi azotate (negli organismi viventi fanno parte degli acidi nucleici) e porfirine. Nonostante le alte temperature subite da un meteorite mentre attraversa l'atmosfera terrestre, gli idrocarburi vengono trattenuti dalla formazione di una crosta in fusione che funge da buon isolante termico.
Queste sostanze, molto probabilmente, sono di origine abiogenica e indicano i processi di sintesi organica primaria già nelle condizioni di una nuvola protoplanetaria, data l'età delle condriti carboniose. Quindi la giovane Terra già nelle prime fasi della sua esistenza aveva il materiale di partenza per l'emergere della vita.
Ordinario econdriti enstatite
Le più comuni sono le condriti ordinarie (da cui il loro nome). Questi meteoriti contengono, oltre ai silicati, nichel ferro e portano tracce di metamorfismo termico a temperature di 400–950 °C e pressioni d'urto fino a 1000 atmosfere. I condri di questi corpi sono spesso di forma irregolare; contengono materiale detritico. Le condriti ordinarie includono, ad esempio, il meteorite di Chelyabinsk.
Le condriti enstatite sono caratterizzate dal fatto che contengono ferro principalmente in forma metallica e la componente silicatica è ricca di magnesio (minerale enstatite). Questo gruppo di meteoriti contiene composti meno volatili rispetto ad altre condriti. Hanno subito metamorfismo termico a temperature di 600-1000 °C.
Le meteoriti appartenenti a entrambi questi gruppi sono spesso frammenti di asteroidi, cioè facevano parte di piccoli corpi protoplanetari in cui non si verificavano i processi di differenziazione del sottosuolo.
Meteoriti differenziati
Ora passiamo alla considerazione di quali tipi di meteoriti si distinguono per composizione chimica in questo grande gruppo.
In primo luogo, si tratta di acondriti di pietra, in secondo luogo, di pietra-ferro e, in terzo luogo, di meteoriti di ferro. Sono uniti dal fatto che tutti i rappresentanti dei gruppi elencati sono frammenti di corpi massicci di dimensioni asteroidali o planetarie, il cui interno ha subito una differenziazione della materia.
Tra i meteoriti differenziati si trovano comeframmenti di asteroidi e corpi espulsi dalla superficie della Luna o di Marte.
Caratteristiche dei meteoriti differenziati
L'acondrite non contiene inclusioni speciali e, essendo povera di metallo, è un meteorite di silicato. Per composizione e struttura, le acondriti sono vicine ai bas alti terrestri e lunari. Di grande interesse è il gruppo di meteoriti HED, che si pensa provenga dal mantello di Vesta, che si pensa sia un protopianeta terrestre conservato. Sono simili alle rocce ultramafiche del mantello superiore della Terra.
I meteoriti di ferro pietroso - pallasite e mesosiderite - sono caratterizzati dalla presenza di inclusioni di silicato in una matrice di nichel-ferro. I pallasiti hanno preso il nome in onore del famoso ferro di Pallade trovato vicino a Krasnoyarsk nel 18° secolo.
La maggior parte dei meteoriti di ferro ha una struttura interessante: le "figure di widmanstetten", formate da ferro nichelato con diverso contenuto di nichel. Tale struttura si è formata in condizioni di lenta cristallizzazione del ferro nichel.
Storia della sostanza delle "pietre celesti"
I Condriti sono messaggeri dall'era più antica della formazione del sistema solare - il tempo di accumulo della materia pre-planetaria e la nascita dei planetesimi - gli embrioni dei pianeti futuri. La datazione radioisotopica delle condriti mostra che la loro età supera i 4,5 miliardi di anni.
Per quanto riguarda i meteoriti differenziati, ci mostrano la formazione della struttura dei corpi planetari. Lorola sostanza presenta evidenti segni di fusione e ricristallizzazione. La loro formazione potrebbe avvenire in diverse parti del corpo genitoriale differenziato, che successivamente ha subito la distruzione totale o parziale. Questo determina quale composizione chimica dei meteoriti, quale struttura si è formata in ciascun caso e funge da base per la loro classificazione.
Gli ospiti celesti differenziati contengono anche informazioni sulla sequenza di processi che hanno avuto luogo nelle viscere dei corpi genitori. Tali, ad esempio, sono meteoriti di pietra di ferro. La loro composizione testimonia l'incompleta separazione dei componenti silicati leggeri e metalli pesanti dell'antico protopianeta.
Nei processi di collisione e frammentazione di asteroidi di diverso tipo ed età, gli strati superficiali di molti di essi potrebbero accumulare frammenti misti di varia origine. Quindi, a seguito di una nuova collisione, un simile frammento "composito" è stato eliminato dalla superficie. Un esempio è il meteorite Kaidun contenente particelle di diversi tipi di condriti e ferro metallico. Quindi la storia della materia meteoritica è spesso molto complessa e confusa.
Attualmente molta attenzione è rivolta allo studio di asteroidi e pianeti con l'ausilio di stazioni interplanetarie automatiche. Naturalmente, contribuirà a nuove scoperte e a una comprensione più profonda dell'origine e dell'evoluzione di tali testimoni della storia del sistema solare (e anche del nostro pianeta) come i meteoriti.
