Meteoriters struktur och sammansättning

Meteoriters struktur och sammansättning

© David A. Kring
World Wide Web Edition

Meteoriter har bildats genom en rad olika processer på många olika planeter och kan därför ha mycket olika fysiska och kemiska egenskaper. Vissa meteoriter, särskilt primitiva chondriter, är helt olik alla andra typer av stenar som finns på jorden och kan lätt identifieras. Andra meteoriter, särskilt achondriter, har dock bildats genom samma typer av magmatiska processer som på jorden och kan vara mycket svåra att känna igen. För att illustrera variationerna i deras egenskaper ges korta beskrivningar av de olika typerna av meteoriter i detta avsnitt.

Primära kondriter

Dessa typer av meteoriter har i allmänhet en mörkgrå eller svart fusionsskorpa och ett ljusare grått inre. Tre grundläggande strukturella komponenter kan vara synliga på trasiga ytor. Den kanske mest framträdande av dessa är chondruler. På en bruten yta kan delar av dessa millimeterstora globulära kroppar sticka ut och se ut som små halvt begravda ägg. Chondruler är nedsänkta i den andra komponenten i primitiva chondriter, som är ett finkornigt, ofta mjukt, poröst och grått material, som liknar svampig grafit, känt som matris. Oekvibrerade vanliga kondriter domineras av kondruler (upp till 80 volymprocent), medan karbon- och enstatitkondriter innehåller betydligt färre kondruler (upp till 30 volymprocent) och i vissa fall helt och hållet består av matrismaterial. Både kondruler och matrismaterial domineras av mineralerna olivin och pyroxen (eller deras omvandlingsprodukter). Eftersom dessa mineraler har en densitet som liknar den för de flesta mineraler i jordskorpan kommer primitiva chondriter inte att kännas ovanligt tunga för sin storlek. De kan dock innehålla små utspridda metallkorn som kommer att synas som glänsande prickar på en slipad eller bruten yta. Dessa metallkorn är särskilt tydliga i vissa ojämna vanliga kondriter.

Allende slab Allende är en kolhaltig kondrit som föll i Chihuahua, Mexiko. De flesta av de ljusgrå objekten som är synliga i den här sågade plattan är millimeterstora chondror, medan de större vita objekten är eldfasta inneslutningar; båda är inbäddade i svart matrismaterial. Denna primitiva chondrit föll bara några månader innan astronauterna från Apollo 11 landade på månen, vilket gav forskarna ett unikt tillfälle att testa många av de analystekniker som de hade utvecklat för att studera månproverna.

Den tredje komponenten i primitiva chondriter är eldfasta inklusioner. Vissa av dessa objekt är sfäriska, som chondror, men vanligtvis saknar de en väldefinierad form och kallas därför amöboida. Refraktära inneslutningar innehåller ljusare mineral, som fältspat (som också är ett viktigt mineral i ljusa jordiska graniter), så de ser ofta ut som vita fläckar inbäddade i den grå matrisen. Förekomsten av eldfasta inneslutningar i primitiva kondriter varierar; de är nästan helt frånvarande i ojämna ordinära och enstatitiska kondriter, men de kan utgöra så mycket som 15 volymprocent av karbonatiska kondriter.

Ekvilibrerade chondriter

De flesta ekvilibrerade chondriter är besläktade med primitiva ordinära chondriter; endast ett fåtal är besläktade med primitiva kolhaltiga eller enstatitchondriter. Även om primitiva vanliga chondriter vanligtvis är grå kan de, när de väl har metamorfoserat till ett jämviktstillstånd, framstå som grånade och ibland är de lätt orange eller gula. Alternativt kan de vara ganska mörka om de har chockats av nedslagsprocesser på en asteroids yta. Fusionskorpan, om den inte är färsk, är ofta rostorange. Mängden metall i dessa prover varierar, och i vissa mycket vittrade prover kan den vara helt borta. Sådana prover kan likna jordiska sandstenar. När de är färska kan man dock se glänsande metall utspridd i hela berget och i vissa fall koncentrerad i ådror.

Och även om dessa typer av meteoriter innehåller metall domineras de av olivin, pyroxen och fältspat. Därför är deras densitet fortfarande jämförbar med densiteten hos många jordiska bergarter. De viktigaste egenskaperna som skiljer dessa meteoriter från jordiska stenar är deras fusionsskorpa och förekomsten av järnmetalllegeringar.

Ekvilibrerade och okvilibrerade vanliga kondriter Beenham (New Mexico), den okvilibrerade vanliga kondriten till höger, har en fläckig grå insida som mestadels består av kondruler; ljusa silverfläckar av metall kan också ses. Khohor (Uttar Pradesh, Indien), den metamorfoserade ekvilibrerade chondriten till vänster, har en vit insida som står i skarp kontrast till den mörka fusionsskorpan.

En ny ordinär chondrit som hittats nära Tucson, Arizona Denna delvis ekvilibrerade ordinära chondrit kallas Snyder Hill. Kontrasten mellan den ljusgrå insidan och den kolsvarta fusionsskorpan som omger provet är skarp.

Järnmeteoriter

I motsats till primitiva chondriter och ekvilibrerade chondriter är järnmeteoriter mycket täta och icke-porösa prover, och är därmed mycket tyngre än de flesta jämförbart stora stenar som finns i jordskorpan. Järnmeteoriter har också metalliskt silverfärgade interiörer. Dessa meteoriter är välkända eftersom järnmetallen ofta kristalliserade i korslagda plattor, kända som Widmanstättenmönster efter namnet på en österrikisk greve som var en av de första att beskriva dem. Detta mönster är dock inte vanligt att märka i proverna om de inte har etsats kemiskt i ett laboratorium.

Fusionsskorpan på dessa objekt är vanligtvis en mycket tunn brun beläggning. Ofta förväxlar människor jordisk magnetit med järnmeteoriter, eftersom den också är tung jämfört med de flesta andra jordiska stenar och har en svart till purpurbrun yta. Prover av jordisk magnetit har dock svarta till purpurbruna inre delar, i motsats till de silverfärgade inre delarna av järnmeteoriter. Järnmeteoriter har också ofta kammade eller räfflade ytor (som tumavtryck som trycks in i lera) som uppkommit genom ablation (kraftig friktionsuppvärmning av meteoriternas yta, men inte inre, när de trängde in i jordens atmosfär).

Pallasiter

Dessa typer av meteoriter är blandningar av metall- och silikatmaterial som vittrar i olika takt, och därför kan ytan på dessa meteoriter förändras med åldern. När de är färska har de ofta en slät brun till svart fusionsskorpa som liknar den som finns runt järnmeteoriter eller achondriter. Ytorna på äldre fall kan dock vara ganska knöliga på grund av differentiell vittring och fläckiga med rostorange och gula färger. På grund av den stora mängden metall i pallasiter är de tyngre än de flesta jordiska stenar av liknande storlek.

Grönytor av pallasiter är lätt identifierbara, på grund av deras komplexa nätverk av gröna, gula eller bruna kristallina kapslar av olivin som omges av en ljus silverfärgad järnmetallmatris.

Achondriter

Achondriter, inklusive SNC:s, är de svåraste exemplaren att särskilja från jordiska bergarter eftersom de bildades på kroppar där samma processer som verkar på jorden förekom. Följaktligen liknar deras mineralsammansättningar, tätheter och texturer de jordiska bergarterna. En intakt fusionsskorpa är det bästa kriteriet för att identifiera kandidater för framtida studier.

Vissa achondriter är breccior och därmed kan deras inre bestå av en blandning av ljusa och mörka kantiga klaster. En besläktad grupp achondriter, som kallas mesosideriter, är brecciaterade och metamorfoserade. Denna senare grupp av meteoriter klumpas ofta ihop med pallasiter som sten-järnmeteoriter, eftersom metallen i dem koagulerade till stora silverfärgade fläckar i en annars grå till brun silikatinteriör.