510 likes | 857 Views
Meteority. Výskum meteoritov - multidisciplinárny charakter - základné poznatky o stavbe i minulosti slnečnej sústavy - dopady v minulosti – mimoriadne udalosti - dnes – vzácne vzorky mimozemskej hmoty - prvé záznamy – Staré Grécko, Čína, Japonsko
E N D
Výskum meteoritov - multidisciplinárny charakter - základné poznatky o stavbe i minulosti slnečnej sústavy - dopady v minulosti – mimoriadne udalosti - dnes – vzácne vzorky mimozemskej hmoty - prvé záznamy – Staré Grécko, Čína, Japonsko (Mekka – Mohamendov kameň) - dátovacie metódy – pády pred viac než 10000 rokmi
- základy vedeckého výskumu • Ernst Chladni (1756-1827) • „otec meteoritiky“ • - Pallasove železo ~700 kg • - knihu – kozmický priestor vyplnený • časticami – v atmosfére žiaria • 1798 – Brandes a Benzenberg • 1803 – dážď meteoritov vo Francúzku • – Akadémia – uznala kozmický • pôvod • - pády meteoritov – mimoriadne úkazy
Prelet atmosférou • - meteoroid – meteor – meteorit • rozprašovanie - ablácia (fragmentácia) - pribrzdenie - tmavý let - dopad
Štatistika meteoritov • ročne na Zem - niekoľko sto meteoritov • - pre vedecký výskum len ~ 1% • - ťažisko správ od náhodných pozorovateľov • - fotografické siete (Európa, USA, Kanada, Austrália) • -doteraz~1100 pádov (dažď 1 ks) • ~ 4900 nálezov (mimo Antarktídy) • - Antarktída: • - dec. 1969, Japonci (Yamoto Mt.) – 9 ks • - do 1976 – 988 met. • - od 1976 Američania (Allan Hills) • do 1979 – 3000 met. • - súčasne ~ 20000 ks
vysvetlenie: • - pohyb ľadovca, • ablácia
Klasifikácia meteoritov • založená na mineralogicko - chemickom zložení (Prior 1920) • 1. Meteorické kamene (aerolity) • 2. Železokamenné (siderolity) • 3. Železné (siderity) • štatistika výskytu podľa pozorovaných pádov: • % hustota • kamene (g/cm3) • - chondrity 85,7 ~ 3,5 • - achondrity 7,1 • železokamene 1,5 ~ 5,6 • železa 5,7 ~ 7,7 • - chondrity -> chondrule • železa -> Widmanstättenove obrazce
Pády meteoritov • Svetelné úkazy • - Sichote-Alin (12.2.1947, 10:30 LT) – Vladivostok • - žiara, dymová stopa (200 t), 70 t na povrch • - tisícky úlomkov, najväčší – 1745 kg • - plocha 2x1 km, 106 kráterov, max. 28 m • - Allende (8.2.1969, 01 LT) – Mexiko • - najväčší C-chondrit • - ~ 2 t – max. 110 kg, plocha 50x100 km • - prelet viditeľný stovky km (aj USA) • - Prambakirchen (1932) – Linz • - let do protismeru • - Pasamonte – Mexiko, svetelná stopa 45 min. • - pády cez deň – dymové stopy, výbuch, rozpad
(b) Zvukové úkazy - ~ 2-3 min. po prvých svetelných úkazoch - sprievodné zvuky striel, superzonických lietadiel - počutelnosť viac než 100 km - rázová vlna - hromový úder - rachot - vzdušné víry - praskot - ostrohranné úlomky - syčanie – blízky let vzduchom - mechanické javy – rozbitie okien a pod. (pády veľkých telies)
(c) Dopad na povrch - od hmotnosti, rýchlosti, štruktúry a podložia - telesá do 1 t – ubrzdené - voľný pád – dopady~ 100-200 m/s - krátery – podľa podložia - ~ 100 kg - do ich veľkosti - Sichote-Alin: 1745 kg – 4 m 300 kg – 8 m (klínový) - Hoba: 60 t – 1,5 m (vápenec) - Kirin: 1770 kg – 6 m - Norton County: ~ 1 t – 3 m
teplota meteoritu pri páde • povrch meteoritu • - relief - pomerne hladký, aj s výstupkami, priehlbeniny, • trhliny, čerstvé odlomy, dutiny (vz.) • - regmaglypty - nerovnosti, plytké jamky hlavne u želiez • - vírivé superzonické prúdy • (miestna ablácia) • - natavená kôra - lesklá, matná, šedá, čierna
Hoba (Južná Afrika), 60 t (10 t – Ni, 0,5 t – Co), nález 1920
Sichote-Alin (Vladivostok), pád 12.2.1947 – 1745 kg, oktahedrit
Časové rozloženie pádov • Ročná variácia - rovnomerné zastúpenie všetkých typov každý mesiac • - maximum, apríl-jún • Denná variácia - podstane viac pádov cez deň (6-18 hod. LT) • - najviac 12-18 hod. • - fotogr. – minimum ~ 06 LT – smer k apexu Zeme
Meteoritické dažde • častejšie sú hromadné pády – fragmentácia v atmosfére • rozpadová elipsa (aj sekundárna) – hlavná os v smere letu • ak rozpad vysoko – natavené aj individuálne úlomky
Chemické zloženie meteoritov • žiadny prvok, ktorý by nebol v zemskej kôre • zastúpené sú všetky nám známe prvky • neboli zistené látky nasvedčujúce existenciu organizmov v met. • (kontaminácia, abiologické procesy) • poradie najdôležitejších prvkov je odlišné od zem. kôry • met.: O, Fe, Si, Mg, S, Ca, Ni, Al • Zem: O, Si, Al, Fe, Ca, Na, K, Mg • množstvo chem. prvkov sa riadi rovnakými pravidlami ako na Zemi • priemerné zloženie kamenných met. • - podobné pozemským bazickým vyvrelinám, • ale podstatne viac Fe, Mg, Ni • v met. sa početnejšie vyskytuje len 8 hlavných prvkov • (Fe,Ni,S,Mg,Si,Al,Ca,O) – základ chem. zloženia meteoritov
Veky meteoritov • dôležité pre poznanie minulosti slnečnej sústavy • presnejšie určenie zložité – veky najstarších met. > zem. hornín • dátovať tri dôležité udalosti v histórii met. • (a) tuhnutie (kryštalizácia) materských telies • (b) rozpad materských telies, (c) pád na Zem • (1) Formačný vek(doba od kryštalizácie met.) • - prirodzený rádioaktívny rozpad izotópov • 238U, 235U, 232Th -> 206Pb, 207Pb, 208Pb • (2) Radiačný vek (doba od rozpadu materských telies) • - kozmické žiarenie – obohatenie izotópov vzácnych plynov • 3He, 21Ne,38Ar tiež 36 Cl, 39 Ar, 40 K • (3) Pozemský vek (doba od pádu na Zem) • - izotópy indukované kozmickým žiarením • - vek z pomerného zastúpenia obsahov • 39 Ar (270 r.), 14 C (5700 r.), 36 Cl (300.000 r.)
Slovenské meteority • Lenartov: • - 108 kg železo, Lenartov pri Bardejove • - okt. 1814 našiel pastier pri prameni • - jeden z prvých met. – Widmanstätten pokusy s leptaním • - stredný oktahedrit (Fe - 91,4%, Ni - 8,8%, Co - 0,5%) • - 73,6 kg - Budapešť, 2,8 kg - Viedeň • 2. Divina: • - pád 10,75 kg kameňa pri obci Divina (Žilina) 24.7.1837, 11:30 • - orientovaný celotvar – natavená čierna kôra • - olivínovo-bronzitový chondrit (H) • - 9,9 kg - Budapešť, 0,24 kg - Pariž
3. Oravská Magura: - nález veľkého počtu úlomkov železa 1830-1840 pri Slanici, bežne 1-40 kg kusy - do hutí - mimoriadne bohatý pád - ~ 1600 kg zničené tavením, zachovalo sa ~ 300 kg - Haidinger (1844) – meteorit, hrubý oktahedrit - Fe - 92,%, Ni - 6,7%, Co – 0,46% - Tubingen 45,5 kg, Viedeň 19,8 kg 4. Veľká Borová: - pád 9.5.1895 kameňa pri obci Veľká Borová (L. Mikuláš) - orientovaný celotvar s jemnou natavenou kôrou - olivínovo-hyperstenový chondrit (LL) - základna hmota svetlá, tmavšie sklovité chondrule - 5,9 kg kus v Budapešti
5. Rumanová: - nález v auguste 1994, 1,25 km SSZ od obce Rumanová (ing. Tehlár) - 4,3 kg (18,5 x 14,0 x 12,5 cm), hustota 3,53 g/cm3 - silne zvetralý kameň - rozbitý - 2 ks v SNM - H5 chondrit
Meteorické Pozemské Rumanová kamene vyvreliny % % % Fe 23,31 5,00 21,19 Si 18,07 27,72 18,16 Mg 13,67 2,09 13,23 Ca 1,73 3,67 0,85 Al 1,52 8,13 1,03 P 0,11 0,42 0,14 Ti 0,11 0,44 0,14 Na 0,65 2,83 0,44 Ni 1,53 0,08 1,27
Rumanová: - H5 chondrit - regolitická brekcia (15 % všetkých H-chondritov) - formačný vek (K/Ar) - 4,3 x 109 rokov - radiačný vek (Ar) - ~ 7 x 106 rokov (~ 40% všetkých H-ch. – asi výsledok zrážkovej udalosti) - terestrický vek (14 C) - ~ 12.000 rokov
Meteorické krátery • dlho známy len Canyon Diablo (Arizóna) – 1186 x 167 m • ? telesá : pri V = 40 km/s, kolmý let • 1 t pribrzdené na výške 8 km • 100 t ... V = 20 km/s • 1000 t ... V = 29 kms • model pre Canyon Diablo - teleso 100.000 t, V = 15 km/s • - energia ~ 1 megatona TNT • doteraz spoľahlivo 12 kráterov – náznaky na vyše 100 kráterov • Meteorické krátery • (1) nárazové - priemery desiatky metrov, telesá do 50 t • - mechanická deštrukcia • (2) výbuchové - priemery nad 100 m, lemované valom, • ohnuté sedimenty – teleso zaniká (úlomky) • roztavenie hornín • Astroblémy - staršie impaktové štruktúry (len útvar) • - modifikované geologickým procesom
Udalosť z 30.6.1908, 06 h LT – prelet JV na SZ – 65 km Varovara
silná tlaková vlna, otrasy pôdy • seizmická registrácia • (Irkutsk, Taškent, Jena) • vzduchová vlna • (záznam – Anglicko, Nemecko) • 1927 – prvá expedícia (Kulik) • oblasť epicentra – močariská • (bez krátera) • spálená oblasť do 20 km • zóny devastácie: • 1. močariská s mrtvymi stromami • 2. zóna s lesným požiarom • 3. devastovaný les – polámané • stromy
Pôvod meteoritov Dráhy meteoritov: Příbram - 7. 4. 1959 - 4 ks - 5,8 kg - H5 chondrit Lost City - 3. 1. 1970 - 1 ks - 17,3 kg - chondrit Innisfree - 6. 2. 1977 - 6 ks - 3,8 kg - chondrit Peekskill - 9.10. 1992 - 1 ks - 12,4 kg - chondrit Morávka - 6. 5. 2000 - 3 ks - 0,6 kg - chondrit Tagish Lake - 20.1. 2000 - 3 ks - 0,4 kg - C chondrit Newschwanstein - 6. 4. 2002 - 3 ks - 6,3 kg - E chondrit
Japonská sonda Hyabusa - asteroid Itokawa(520x270x230 m , gravitácia 0,01g, úniková rýchlosť 20 cm/sštart 9.5.2003, prílet 12.9.2005, návrat jún 2010)
Lunárne meteority • 99,8% meteoritov z asteroidov , málo z Mesiaca a Marsu • z Mesiaca po impakte asteroidu alebo kométy – Vu = 2,4 km/s • časť Zem zachytí – obeh m. Yamato 82192, Dhofar 025 (10-20 mil. r.) • chem. zloženie, pomery izotópov, minerály, textura – Apollo • najpravdepodobnejšie z malých kráterov
Marťanské meteority • met. SNC • podobné pozemským vyvrelinám • vekovo mladé < 1,5x109 rokov • plyny v inklúziach meteoritu • EETA79001 <–> Viking modul • v atmosfére • Mars – V = 5,4 km/s • impakt na povrch • (kráter od 10 km)
Ako rozoznať meteority - Tenká čierna stavená vrstva (~ 1 mm), matná alebo lesklá s plytkými jamkami na povrchu (regmaglypty) - Prítomnosť chondrúl (~ mm ) - Prítomnosť kovových zrniek (Fe) v kamennom ložisku - Widmanstättenove obrazce - Obsah niklu ~ 5 – 20 % Najviac chybne určené: pyrity, železná ruda, ťažké tmavé horniny, umelé objekty