Большая Советская Энциклопедия (МЕ)
Шрифт:
М. получают названия по наименованиям населённых пунктов или географических объектов, ближайших к месту их падения. Многие М. обнаруживаются случайно и обозначаются термином «находка», в отличие от М., наблюдавшихся при падении и называемых «падениями».
М. имеют размеры от немногих мм до нескольких м и весят, соответственно, от долей г до десятков т. Самый крупный из уцелевших от раскола — железный метеорит Гоба, найденный в Юго-Западной Африке в 1920, весит около 60 т. Второй по размерам — железный метеорит Кейп-Йорк, найденный в Гренландии в 1818, весит 34 т. Известно около 35 М., масса каждого из которых превосходит 1 т.
Вследствие дробления метеорных тел одновременно падает группа М., в которой число отдельных М. достигает десятков, сотен и даже тысяч. Такие групповые падения называют метеоритными дождями (рис. 5 ), причём каждый метеоритный дождь считается за один
На территории СССР до 1 января 1974 было собрано 146 М. (падений и находок).
Число метеоритов, зарегистрированных к 1 января 1966 (по М. Хею)
| Класс | Падения | Находки | Итого |
| Железные Железокаменные Каменные | 43 12 724 | 584 58 413 | 627 70 1137 |
| Всего | 779 | 1055 | 1834 |
Явления, сопровождающие падения метеоритов. Падения М. на Землю сопровождаются световыми, звуковыми и механическими явлениями. По небу стремительно проносится яркий огненный шар, называемый болидом , сопровождаемый хвостом и разлетающимися искрами. По пути движения болида на небе остаётся след в виде дымной полосы. След, первоначально прямолинейный, быстро искривляется под влиянием воздушных течений, направленных на разных высотах в разные стороны, и принимает зигзагообразную форму (рис. б ). Ночью болид освещает местность на сотни километров вокруг. Через несколько десятков секунд после исчезновения болида раздаются удары, подобные взрывам, за ними следует грохот, треск и постепенно затихающий гул, вызываемые ударными (баллистическими) волнами. Вдоль проекции траектории болида на земную поверхность ударные волны иногда вызывают более или менее значительное сотрясение грунта и зданий, дребезжание и даже раскалывание оконных стекол, распахивание дверей и т.д.
Появление болида вызывается вторжением в земную атмосферу метеорного тела, скорость которого достигает полутора и более десятков км/сек. Вследствие сопротивления воздуха метеорное тело тормозится, кинетическая энергия его переходит в теплоту и свет. В результате поверхностные части метеорного тела и образующаяся вокруг него воздушная оболочка нагреваются до нескольких тысяч градусов. Вещество метеорного тела вскипает, испаряется, а частично в расплавленном состоянии срывается воздушными потоками и разбрызгивается на мельчайшие капельки (рис. в ), немедленно затвердевающие и превращающиеся в шарики метеорной пыли (рис. г ). Из продуктов, образуемых в результате этого процесса (называется абляцией), формируется пылевой след болида. Метеорное тело начинает светиться на высоте около 130—80 км, а на высоте 20—10 км его движение обычно полностью затормаживается (см. схему). В этой части пути, называемой областью задержки, прекращаются нагревание и испарение метеорного тела (его обломков), болид исчезает, а тонкий расплавленный слой на поверхности обломков быстро затвердевает, образуя кору плавления. Под микроскопом на коре обнаруживаются сложная структура, в которой отражён след воздействия атмосферы; часто наблюдаются струйки (рис. д ), разбрызганные капли и пористая или шлакообразная структура коры. После области задержки тёмные, покрытые затвердевшей корой обломки метеорного тела падают почти отвесно под влиянием притяжения Земли. Падая, они остывают и при достижении грунта оказываются только тёплыми или горячими, но не раскалёнными. При встрече М. с поверхностью Земли образуются углубления, размеры и форма которых зависят в значительной мере от скорости падения М. (см. Метеоритные кратеры ). Зарегистрировано около 40 случаев попаданий М. в строения, при которых, однако, никаких существенных разрушений не произошло.
Химический состав. В М. не содержится каких-либо новых, неизвестных на Земле, химических элементов, и в то же время в них обнаружены почти все известные элементы. Наиболее распространёнными химическими элементами в М. являются: Al, Fe, Ca, О, Si, Mg, Ni, S. Химический состав отдельных М. может значительно отклоняться от среднего. Так, например, содержание Ni в железных М. колеблется от 5 до 30% и даже более. Среднее содержание в М. драгоценных металлов и редких элементов (в г на 1 т вещества М.): Ru10, Rh5, Pd10, Ag5, Os3, lr5, Pt20, Au5. Установлено, что содержание некоторых химических элементов тесно связано с содержанием других элементов. Так, оказалось, что чем выше содержание Ni в М., тем меньше в нём Ga, и т.п. Изотопный состав многих исследовавшихся химических элементов М. оказался тождественным изотопному составу тех же элементов земного происхождения. Наличие в М. радиоактивных химических элементов и продуктов их распада позволило определить возраст вещества, слагающего М., оказавшийся равным 4,5 млрд. лет. В межпланетном пространстве М. подвергаются воздействию космических лучей, и в них образуются стабильные и нестабильные космогенные изотопы. По их содержанию определён т. н. космический возраст М., т. е. время их самостоятельного
Содержание в М. космогенных изотопов, а также присутствие треков, образуемых частицами высоких энергий, позволяют изучать вариации интенсивности космических лучей в пространстве и во времени, а также определять первичные (до падения на Землю) массы М.
Минеральный состав. В отличие от химического, минеральный состав М. своеобразен: в М. обнаружен ряд неизвестных или очень редко встречающихся на Земле минералов. Таковы: шрейберзит, добреелит, ольдгамит, лавренсит, меррилит и др., которые присутствуют в М. в незначительных количествах. За последние годы в М. открыто несколько десятков новых, ранее неизвестных минералов, многие из которых названы по имени метеоритологов, например: фаррингтонит, юриит, найнинджерит, криновит и др. Наличие этих минералов указывает на своеобразие условий образования М., отличающихся от условий, при которых образовались земные горные породы. Наиболее распространёнными в М. минералами являются: никелистое железо, оливин, пироксены — безводные силикаты (энстатит, бронзит, гиперстен, диопсид, авгит) и иногда плагиоклаз.
Некоторые специфические метеоритные минералы, например лавренсит, очень нестойки в условиях Земли и быстро вступают в соединения с кислородом воздуха. В результате на М. появляются обильные продукты окисления в виде ржавых пятен, что приводит к разрушениям М. В некоторых редких типах М. присутствует кристаллическая космическая вода, а в других, столь же редких М. встречаются мелкие зёрна алмаза. Последние представляют собой результат ударного метаморфизма, которому подвергся М. В М. были выделены разные газы, встречающиеся в разных количественных соотношениях. Минеральный состав М. убедительно свидетельствует об общности происхождения М. различных классов и типов.
Структура метеоритов. Отполированные и протравленные раствором азотной или какой-либо др. кислоты поверхности большинства железных М. показывают сложный рисунок, называемый видманштеттеновыми фигурами. Этот рисунок состоит из пересекающихся полосок-балок, окаймленных узкими блестящими лентами. В отдельных промежуточных участках наблюдаются многоугольные площадки-поля (рис. е ). Видманштеттеновы фигуры появляются в результате неодинакового действия травящего раствора на поверхность М. Дело в том, что никелистое железо состоит из двух фаз-минералов: камасита с малым содержанием Ni и тэнита с высоким содержанием Ni. Поэтому балки, состоящие из камасита, травятся сильнее, чем поля, заполненные тонкой механической смесью зёрен камасита и тэнита. Узкие ленты, окаймляющие балки и состоящие из тэнита, совсем не поддаются травлению. Балки-пластинки камасита расположены в М. вдоль плоскостей восьмигранника (октаэдра). Поэтому М., в которых обнаруживаются видманштеттеновы фигуры, называемые октаэдритами. Реже встречаются железные М., состоящие целиком из камасита и показывающие при травлении тонкие параллельные линии, называемые неймановыми (рис. ж ). Внутренняя микроструктура таких М. показывает кристаллическое сложение по кубу, шестиграннику (гексаэдру). Поэтому этот тип М. называется гексаэдритами. Столь же редко встречаются железные М. (атакситы ), которые не показывают никакого рисунка; они содержат наибольшее количество Ni. Железокаменные М. (палласиты ) представляют собой как бы железную губку, пустоты которой заполнены прозрачным минералом жёлто-зелёного цвета — оливином. Другой тип железокаменных М., называется мезосидеритами , в изломе показывает обильные включения никелистого железа в основной каменистой массе. Каменные М. подразделяются на две основные группы. Одну группу, объединяющую около 85% падений каменных М., составляют М., в которых присутствуют своеобразные шарики, называемые хондрами , размерами от микроскопических зёрен до горошины (рис. з ). Хондры представляют собой, по-видимому, быстро затвердевшие капли. М. этой группы назыывают хондритами . Вторая, значительно более редкая группа заключает в себе М., совершенно не содержащие хондры и называемые ахондритами .
Происхождение метеоритов. Наиболее распространена точка зрения, согласно которой М. представляют собой обломки малых планет . Установлено, что метеорные тела движутся по эллиптическим орбитам, подобным орбитам малых планет. Огромное количество мелких малых планет, диаметром много меньше километра, составляют группу, переходную от малых планет к метеорным телам. Вследствие соударений, происходящих между мелкими малыми планетами при их движении, идёт непрерывный процесс их дробления на всё более мелкие части, пополняющие состав метеорных тел в межпланетном пространстве. М. являются образцами твёрдого вещества внеземного происхождения, доступными для непосредственного изучения и доставляющими многообразную информацию о ранней стадии образования Солнечной системы и её дальнейшей эволюции. Т. о. изучение М., открывающее всё новые и новые факты, имеет важное космогоническое значение. Оно имеет также значение и для изучения глубинных частей Земли.
Некоторые исследователи относят к М. и тектиты , своеобразные стеклянные тела, которые находят в разных местах земной поверхности. Однако условия образования тектитов и вообще их природа отличают их от М. См. также Метеоритика .
Лит.: Кринов Е. Л., Основы метеоритики, М., 1955; Мэйсон Б., Метеориты, пер. с англ., М., 1965; Вуд Дж., Метеориты и происхождение солнечной системы, пер. с англ., М., 1971; Заварицкий А. Н., Кваша Л. Г., Метеориты СССР, М., 1952; Метеоритика. Сб. ст., в. 1—30, М., 1941—70; Heide P., Kleine Meteoritenkunde, В., 1957; The Solar System, ed. G. P. Kniper, B. Middlehurst, v. 4, [N. Y.], 1963; Hey М. Н., Catalogue of Meteorites, 3 ed., L., 1966.