A meteoritok szerkezete és összetétele

A meteoritok szerkezete és összetétele

© David A. Kring
World Wide Web Edition

Mivel a meteoritok sokféle folyamat során, sokféle bolygón keletkeztek, ezért jelentősen eltérő fizikai és kémiai tulajdonságokkal rendelkezhetnek. Egyes meteoritok, különösen a primitív kondritok, teljesen különböznek a Földön található más kőzettípusoktól, és könnyen azonosíthatók. Más meteoritok, különösen az akondritok azonban ugyanolyan típusú vulkáni folyamatok során jöttek létre, mint a Földön, és nagyon nehéz lehet felismerni őket. A tulajdonságaikban mutatkozó eltérések illusztrálására ebben a szakaszban a különböző meteorit-típusok rövid leírását adjuk meg.

Primitív kondritok

A meteoritok ezen típusai általában sötétszürke vagy fekete olvasztókéreggel és világosabb szürke belsővel rendelkeznek. A törött felszíneken három alapvető szerkezeti összetevő lehet látható. Ezek közül talán a legszembetűnőbbek a kondrulák. A törött felületen ezeknek a milliméteres gömb alakú testeknek a részei kiállhatnak, és úgy nézhetnek ki, mint apró, félig eltemetett tojások. A kondrulák a primitív kondritok második összetevőjébe merülnek, amely egy finomszemcsés, gyakran puha, porózus és szürke, szivacsos grafithoz hasonló anyag, az úgynevezett mátrix. A kiegyenlítetlen közönséges kondritokban a kondrulák dominálnak (akár 80 térfogatszázalék), míg a karbonátos és ensztatit kondritok jóval kevesebb kondritot tartalmaznak (akár 30 térfogatszázalék), és egyes esetekben teljes egészében mátrixanyagból állnak. Mind a kondrulák, mind a mátrixanyagot az olivin és a piroxén ásványok (vagy ezek átalakulási termékei) uralják. Mivel ezeknek az ásványoknak a sűrűsége hasonló a földkéreg legtöbb ásványának sűrűségéhez, a primitív kondritok méretükhöz képest nem érzik szokatlanul nehéznek magukat. Azonban tartalmazhatnak apró, szétszórt fémszemcséket, amelyek fényes foltokként jelennek meg a földön vagy a törött felületen. Ezek a fémszemcsék különösen szembetűnőek néhány nem kiegyenlített közönséges kondritban.

Allende-lemez Allende egy szénsavas kondrit, amely a mexikói Chihuahuában hullott le. Az ebben a fűrészelt palában látható világosszürke objektumok többsége milliméteres méretű kondrula, míg a nagyobb fehér objektumok tűzálló zárványok; mindkettő fekete mátrixanyagba ágyazódott. Ez a primitív kondrit mindössze néhány hónappal az Apollo-11 űrhajósai Holdra szállása előtt hullott le, ami egyedülálló lehetőséget biztosított a tudósok számára, hogy kipróbáljanak számos olyan analitikai technikát, amelyet a holdi minták tanulmányozására fejlesztettek ki.

A primitív kondritok harmadik összetevője a tűzálló zárványok. Néhány ilyen objektum gömb alakú, mint a kondrulák, de jellemzően nincs jól meghatározott alakjuk, ezért amőboidnak nevezik őket. A tűzálló zárványok világosabb színű ásványokat tartalmaznak, például földpátot (amely a világos színű földi gránitok egyik fő ásványa is), ezért gyakran úgy néznek ki, mint a szürke mátrixba ágyazott fehér foltok. A tűzálló zárványok mennyisége a primitív kondritokban változó; a nem kiegyenlített közönséges és ensztatit kondritokban szinte teljesen hiányoznak, de a szénsavas kondritokban akár 15 térfogatszázalékot is kitehetnek.

Egyensúlyozott kondritok

A legtöbb egyensúlyozott kondrit a primitív közönséges kondritokkal áll rokonságban; csak néhányan állnak rokonságban a primitív szénsavas vagy ensztatit kondritokkal. Bár a primitív közönséges kondritok általában szürkék, az ekvilibrált állapotba történő metamorfózis után törtfehérnek tűnhetnek, és néha enyhén narancssárgára vagy sárgára színeződnek. Ha pedig egy aszteroida felszínén bekövetkezett becsapódási folyamatok következtében sokkot kaptak, akkor egészen sötét színűek lehetnek. A fúziós kéreg, ha nem friss, gyakran rozsdás narancssárga színű. A fém mennyisége ezekben a mintákban változó, és egyes nagyon időjárási mintákban teljesen eltűnhet. Az ilyen minták hasonlíthatnak a földi homokkőre. Friss állapotban azonban fényes fém látható elszórtan a kőzetben, és néhány esetben erecskékben koncentrálódva.

Noha az ilyen típusú meteoritok fémet tartalmaznak, az olivin, piroxén és földpát dominál bennük. Így sűrűségük még mindig sok földi kőzetéhez hasonlítható. A legfontosabb jellemzők, amelyek megkülönböztetik ezeket a meteoritokat a földi kőzetektől, a fúziós kéreg és a vas-fém ötvözetek jelenléte.

Kiegyenlített és kiegyenlítetlen közönséges kondritok Beenham (Új-Mexikó), a jobb oldali, kiegyenlítetlen közönséges kondrit főként kondrulákból álló, foltos szürke belseje van; fényes ezüst fémfoltok is láthatók. A bal oldali Khohor (Uttar Pradesh, India), a metamorfózissal egyensúlyba hozott, egyensúlyba hozott kondrit belseje fehér, ami éles kontrasztot alkot a sötét fúziós kérgével.

Az arizonai Tucson közelében talált új közönséges kondrit Ezt a részben egyensúlyba hozott közönséges kondritot Snyder Hillnek nevezik. Éles a kontraszt a mintát körülvevő világosszürke belseje és a koromfekete fúziós kéreg között.

Vasmeteoritok

A primitív kondritokkal és az ekvilibrált kondritokkal ellentétben a vasmeteoritok nagyon sűrű és nem porózus minták, és így sokkal nehezebbek, mint a földkéregben található legtöbb hasonló méretű kőzet. A vasmeteoritok belseje is fémes ezüstszínű. Ezek a meteoritok azért ismertek, mert a vasfém gyakran egymást keresztező lemezekben kristályosodott ki, amit Widmanstätten-mintázatnak neveznek egy osztrák gróf neve után, aki az elsők között írta le őket. Ezt a mintázatot azonban nem szokták észrevenni a mintákon, kivéve, ha azokat laboratóriumban kémiailag maratták.

A fúziós kéreg ezeken az objektumokon általában egy nagyon vékony barna bevonat. Gyakran összetévesztik a földi magnetitet a vasmeteoritokkal, mert a legtöbb más földi kőzethez képest is nehéz, és a felszíne fekete vagy lilásbarna. A földi magnetitminták belseje azonban fekete vagy lilásbarna színű, ellentétben a vasmeteoritok ezüstszínű belsejével. A vasmeteoritoknak gyakran van recézett vagy barázdált felületük is (mint az agyagba nyomott hüvelykujjlenyomatok), amelyek a Föld légkörébe való behatoláskor az abláció (a meteoritok felszínének, de nem belsejének erős súrlódásos felmelegedése) következtében keletkeztek.

Pallasitok

A meteoritok ezen típusai fém és szilikát anyagok keverékei, amelyek különböző sebességgel időjárássá válnak, ezért e meteoritok felszíne a korral változhat. Friss állapotban gyakran a vasmeteoritok vagy akondritok körüli sima, barnától a feketéig terjedő fúziós kéreggel rendelkeznek, hasonlóan a vasmeteoritok vagy akondritok körüli kéreghez. Az idősebb hullások felszíne azonban a differenciált időjárás miatt meglehetősen göcsörtös lehet, és rozsdás narancssárga és sárga színű foltokkal tarkított. A pallasitok nagy mennyiségű fémtartalma miatt nehezebbek, mint a legtöbb hasonló méretű földi kőzet.

A pallasitok felszíne könnyen felismerhető, mert a zöld, sárga vagy barna színű, olivinből álló kristályos gubók összetett hálózatát fényes ezüstszínű vas-fém mátrix veszi körül.

Akondritok

Az akondritokat, beleértve az SNC-ket is, a legnehezebb megkülönböztetni a földi kőzetektől, mivel olyan égitesteken keletkeztek, ahol ugyanazok a folyamatok játszódtak le, mint a Földön. Következésképpen ásványi összetételük, sűrűségük és textúrájuk hasonló a földi kőzetekéhez. Az ép fúziós kéreg a legjobb kritérium a jövőbeli tanulmányok jelöltjeinek azonosítására.

Egyes akondritok brekciák, és így a belsejük világos és sötét szögletes klasztok keverékéből állhat. Az akondritok egy rokon csoportja, az úgynevezett mezoszideritek breccsásak és metamorfizáltak. A meteoritoknak ezt az utóbbi csoportját gyakran a pallasitokkal együtt kővasmeteoritnak nevezik, mivel a bennük lévő fém nagy ezüstös buborékokká koagulálódott az egyébként szürke vagy barna szilikátbelsőben.