Struktura a složení meteoritů

Struktura a složení meteoritů

© David A. Kring
World Wide Web Edition

Protože meteority vznikly různými procesy na mnoha různých planetárních tělesech, mohou mít značně odlišné fyzikální a chemické vlastnosti. Některé meteority, zejména primitivní chondrity, se zcela liší od jiných typů hornin vyskytujících se na Zemi a lze je snadno identifikovat. Jiné meteority, zejména achondrity, však vznikly stejnými typy vyvřelých procesů, jaké probíhají na Zemi, a jejich rozpoznání může být velmi obtížné. Pro ilustraci rozdílů v jejich vlastnostech jsou v této části uvedeny stručné popisy různých typů meteoritů.

Primitivní chondrity

Tyto typy meteoritů mají obvykle tmavě šedou nebo černou tavnou kůru a světleji šedý vnitřek. Na porušeném povrchu mohou být patrné tři základní strukturní složky. Snad nejvýraznější z nich jsou chondruly. Na rozbitém povrchu mohou části těchto milimetrových kulovitých těles vyčnívat a vypadat jako malá napůl zahrabaná vajíčka. Chondruly jsou ponořeny do druhé složky primitivních chondritů, kterou je jemnozrnný, často měkký, porézní a šedý materiál, podobný houbovitému grafitu, známý jako matrice. V neekvibrovaných obyčejných chondritech převažují chondrule (až 80 objemových procent), zatímco uhlíkaté a enstatitové chondrity obsahují mnohem méně chondrule (až 30 objemových procent) a v některých případech se skládají výhradně z materiálu matrice. Jak v chondrulách, tak v matricovém materiálu převažují minerály olivín a pyroxen (nebo jejich alterační produkty). Protože tyto minerály mají podobnou hustotu jako většina minerálů v zemské kůře, nebudou primitivní chondrity na svou velikost nijak neobvykle těžké. Mohou však obsahovat malá rozptýlená zrnka kovu, která se na obroušeném nebo rozbitém povrchu jeví jako lesklé skvrny. Tato kovová zrnka jsou zvláště patrná u některých nerovnoměrně rozložených běžných chondritů.

Allendeho deska Allende je uhlíkatý chondrit, který spadl v Chihuahua v Mexiku. Většina světle šedých objektů viditelných na této rozřezané desce jsou milimetrové chondruly, zatímco větší bílé objekty jsou žáruvzdorné inkluze; obojí je vloženo do černého matricového materiálu. Tento primitivní chondrit spadl jen několik měsíců před přistáním astronautů Apolla 11 na Měsíci, což vědcům poskytlo jedinečnou příležitost otestovat mnoho analytických technik, které vyvinuli pro studium měsíčních vzorků.

Třetí složkou primitivních chondritů jsou žáruvzdorné inkluze. Některé z těchto objektů jsou kulovité, podobně jako chondrule, ale obvykle postrádají jakýkoli dobře definovaný tvar, a proto se nazývají amoeboidní. Žáruvzdorné inkluze obsahují světlejší minerály, jako je živec (který je také hlavním minerálem ve světlých pozemských žulách), takže často vypadají jako bílé skvrny vložené do šedé matrice. Hojnost žáruvzdorných inkluzí v primitivních chondritech se liší; téměř úplně chybí v nevyrovnaných obyčejných a enstatitových chondritech, ale v uhlíkatých chondritech mohou tvořit až 15 objemových procent.

Equilibrované chondrity

Většina equilibrovaných chondritů je příbuzná primitivním obyčejným chondritům; pouze několik z nich je příbuzných primitivním karbonátovým nebo enstatitovým chondritům. Přestože primitivní běžné chondrity jsou obvykle šedé, po metamorfóze do ekvilibrovaného stavu se mohou jevit jako bělavé a někdy jsou lehce zbarvené do oranžova nebo žluta. Případně, pokud byly šokovány impaktními procesy na povrchu asteroidu, mohou být poměrně tmavé. Tavná kůra, pokud není čerstvá, je často rezavě oranžová. Množství kovu v těchto vzorcích se liší a v některých velmi zvětralých vzorcích může zcela zmizet. Takové vzorky mohou připomínat pozemské pískovce. Pokud jsou však čerstvé, lze vidět lesklý kov rozptýlený po celé hornině a v některých případech koncentrovaný v žilkách.

Ačkoli tyto typy meteoritů obsahují kov, převažuje v nich olivín, pyroxen a živec. Jejich hustota je tedy stále srovnatelná s hustotou mnoha pozemských hornin. Nejdůležitějšími znaky, které tyto meteority odlišují od pozemských hornin, je jejich tavná kůra a přítomnost slitin železa a kovů.

Ekvilibrované a neekvilibrované obyčejné chondrity Beenham (Nové Mexiko), neekvilibrovaný obyčejný chondrit vpravo, má skvrnitý šedý vnitřek tvořený převážně chondrulami; lze také pozorovat jasné stříbrné skvrny kovu. Khohor (Uttarpradéš, Indie), metamorfovaný ekvilibrovaný chondrit vlevo, má bílý vnitřek, který ostře kontrastuje s jeho tmavou tavnou kůrou.

Nový obyčejný chondrit nalezený poblíž Tucsonu v Arizoně Tento částečně ekvilibrovaný obyčejný chondrit se nazývá Snyder Hill. Kontrast mezi světle šedým vnitřkem a tryskově černou tavnou kůrou obklopující vzorek je ostrý.

Železné meteority

Na rozdíl od primitivních chondritů a ekvilibrovaných chondritů jsou železné meteority velmi husté a neporézní vzorky, a proto jsou mnohem těžší než většina srovnatelně velkých hornin vyskytujících se v zemské kůře. Železné meteority mají také kovově stříbřitě zbarvený vnitřek. Tyto meteority jsou dobře známé, protože kovové železo často krystalizuje v křížících se destičkách, známých jako Widmanstättenův obrazec podle jména rakouského hraběte, který je jako jeden z prvních popsal. Tento vzor však není na vzorcích běžně patrný, pokud nebyly chemicky vyleptány v laboratoři.

Tavná kůra na těchto objektech je obvykle velmi tenký hnědý povlak. Lidé si často pletou pozemský magnetit se železnými meteority, protože je v porovnání s většinou ostatních pozemských hornin také těžký a má černý až purpurově hnědý povrch. Vzorky pozemského magnetitu však mají černé až purpurově hnědé vnitřky, na rozdíl od stříbřitě zbarvených vnitřků železných meteoritů. Železné meteority mají také často vroubkovaný nebo rýhovaný povrch (jako otisky palce vtlačené do hlíny), který vznikl ablací (silným třecím ohřevem povrchu, ale ne vnitřku meteoroidů) při průniku do zemské atmosféry.

Pallasity

Tyto typy meteoritů jsou směsí kovového a silikátového materiálu, které zvětrávají různou rychlostí, a proto se povrch těchto meteoritů může s věkem měnit. V čerstvém stavu mají často hladkou hnědou až černou tavnou kůru podobnou té, která je kolem železných meteoritů nebo achondritů. Povrch starších pádů však může být v důsledku rozdílného zvětrávání značně hrbolatý a skvrnitý rezavě oranžovou a žlutou barvou. Vzhledem k velkému množství kovu v pallasitech jsou těžší než většina podobně velkých pozemských hornin.

Povrchy pallasitů jsou snadno identifikovatelné díky složité síti zelených, žlutých nebo hnědých krystalických lusků olivínu obklopených jasně stříbřitou železokovovou matricí.

Achondrity

Achondrity, včetně SNC, jsou nejobtížněji odlišitelné vzorky od pozemských hornin, protože vznikly na tělesech, kde probíhaly stejné procesy jako na Zemi. V důsledku toho je jejich minerální složení, hustota a textura podobná pozemským horninám. Neporušená tavná kůra je nejlepším kritériem pro identifikaci kandidátů pro budoucí studium.

Některé achondrity jsou brekcie, a proto se jejich vnitřek může skládat ze směsi světlých a tmavých hranatých klastů. Příbuzná skupina achondritů, nazývaná mezosiderity, je brekciovaná a metamorfovaná. Tato druhá skupina meteoritů je často házena do jednoho pytle s pallasity jako kamenno-železné meteority, protože kov v nich koaguloval do velkých stříbřitých výkvětů v jinak šedém až hnědém silikátovém interiéru.