Encyclopédie scolaire. Météorite : composition, classification, origine et caractéristiques Météorites et leurs propriétés physiques

  • 27.05.2023

Origine des météorites

Actuellement, de nombreux musées à travers le monde stockent au moins 500 tonnes de matière météoritique. Les calculs montrent qu'environ 10 tonnes de matière tombent chaque jour sur Terre sous forme de météorites et de poussières de météores, ce qui, sur une période de 2 milliards d'années, donne une couche de 10 cm d'épaisseur.

La source de presque toutes les petites particules météoriques serait apparemment les comètes. Les gros météoroïdes sont d'origine astéroïde.

Scientifiques russes - académicien V.G. Fesenkov, S.V. Orlov et d’autres pensent que les comètes et les météorites sont étroitement liées. Les astéroïdes sont des météorites géantes et les météorites sont de très petites comètes naines. Tous deux sont des fragments de planètes qui, il y a des milliards d’années, se déplaçaient autour du Soleil entre les orbites de Mars et de Jupiter. Ces planètes se sont apparemment effondrées à la suite de la collision. D’innombrables fragments de différentes tailles se sont formés, jusqu’aux plus petits grains. Ces fragments sont désormais transportés dans l'espace interplanétaire et, entrant en collision avec la Terre, tombent sur celle-ci sous forme de météorites.

Composition des météorites et de leurs substances

Dans certains cas, un gros corps météoroïde, en se déplaçant dans l'atmosphère, n'a pas le temps de s'évaporer et atteint la surface de la Terre. Ce reste d’un corps météorique s’appelle une météorite. Au cours d'une année, environ 2 000 météorites tombent sur Terre.

Selon leur composition chimique, les météorites sont divisées en chondrites pierreuses (leur abondance relative est de 85,7 %), achondrites pierreuses (7,1 %), fer (5,7 %) et météorites pierreuses-fer (1,5 %). Les chondrules sont de petites particules rondes de couleur grise, souvent avec une teinte brune, abondamment intercalées dans la masse pierreuse.

Les météorites ferreuses sont presque entièrement constituées de fer nickel. Des calculs, il s'ensuit que la structure observée des météorites ferreuses se forme si, dans la plage de température d'environ 600 à 400 C, la substance se refroidit à un taux de 1 ° à 10 ° C par million d'années.

Les météorites pierreuses qui ne contiennent pas de chondres sont appelées achondrites. L'analyse a montré que les chondres contiennent presque tous les éléments chimiques. Les huit éléments chimiques les plus couramment présents dans les météorites sont le fer, le nickel, le soufre, le magnésium, le silicium, l'aluminium, le calcium et l'oxygène. Tous les autres éléments chimiques du tableau périodique se trouvent dans les météorites en quantités microscopiques négligeables. En se combinant chimiquement entre eux, ces éléments forment divers minéraux. La plupart de ces minéraux se trouvent dans les roches terrestres. Et en quantités très insignifiantes, des minéraux ont été trouvés dans des météorites qui n'existent pas et ne peuvent pas exister sur Terre, car elle possède une atmosphère à forte teneur en oxygène. Lorsqu'ils se combinent avec l'oxygène, ces minéraux forment d'autres substances. Les météorites ferreuses sont composées presque entièrement de fer combiné à du nickel, tandis que les météorites pierreuses sont composées principalement de minéraux appelés silicates. Ils sont constitués de composés de magnésium, d'aluminium, de calcium, de silicium et d'oxygène.

La structure interne des météorites ferreuses est particulièrement intéressante. Leurs surfaces polies deviennent brillantes comme un miroir. Si vous gravez une telle surface avec une solution acide faible, un motif complexe apparaît généralement dessus, composé de rayures individuelles et de bords étroits s'entrelaçant les uns avec les autres. Sur la surface de certaines météorites, de fines lignes parallèles apparaissent après gravure. Tout cela est le résultat de la structure cristalline interne des météorites ferreuses. La structure des météorites pierreuses n'est pas moins intéressante. Si vous regardez une fracture dans une météorite pierreuse, vous pouvez souvent voir, même à l'œil nu, de petites boules rondes dispersées sur la surface de la fracture. Ces boules atteignent parfois la taille d'un pois. En plus d’eux, de minuscules particules blanches brillantes dispersées sont visibles dans la fracture. Ce sont des inclusions de fer nickel. Parmi ces particules, il y a des étincelles dorées - des inclusions d'un minéral constitué de fer combiné avec du soufre. Il existe des météorites qui ressemblent à une éponge de fer, dans les vides de laquelle sont contenus des grains de couleur vert jaunâtre du minéral olivine.

Les météorites sont divisées en trois grandes classes : ferreuses, pierreuses et ferreuses.

Les météorites ferreuses sont composées principalement de fer nickel. Un alliage naturel de fer et de nickel n'est pas présent dans les roches terrestres, donc la présence de nickel dans des morceaux de fer indique son origine cosmique (ou industrielle !).

Des inclusions de fer et de nickel se trouvent dans la plupart des météorites pierreuses, c'est pourquoi les roches spatiales ont tendance à être plus lourdes que les roches terrestres. Leurs principaux minéraux sont les silicates (olivines et pyroxènes). Un trait caractéristique du principal type de météorites pierreuses - les chondrites - est la présence de formations rondes à l'intérieur d'elles - les chondrules. Les chondrules sont constituées de la même substance que le reste de la météorite, mais se distinguent sur sa section sous forme de grains individuels, dont l'origine n'est pas encore tout à fait claire.

La troisième classe - les météorites pierreuses-ferreuses - sont constituées de morceaux de fer nickel entrecoupés de grains de minéraux pierreux.

En général, les météorites sont constituées des mêmes éléments que les roches terrestres, mais des combinaisons de ces éléments, c'est-à-dire les minéraux peuvent aussi être ceux que l’on ne trouve pas sur Terre. Cela est dû aux particularités de la formation des corps qui ont donné naissance aux météorites.

Parmi les chutes, les météorites pierreuses prédominent. Cela signifie qu’il y a davantage de pièces de ce type qui volent dans l’espace. Quant aux découvertes, ce sont ici les météorites de fer qui prédominent : elles sont plus solides, mieux conservées dans des conditions terrestres, et se détachent plus nettement sur le fond des roches terrestres.

Recherches et nombreuses analyses permettant une étude approfondie composition chimique des météorites, nous a permis de tirer des conclusions surprenantes. Les pierres qui ont volé vers la Terre depuis les profondeurs inexplorées de l'Univers contiennent exactement les mêmes éléments que les roches qui composent notre planète. La météorite contient les éléments chimiques suivants : oxygène, hydrogène, carbone, soufre, azote, chlore, potassium, sodium, calcium, silicium, cobalt, étain, cuivre, titane, arsenic. L'analyse spectrale a également montré la présence de baryum, de lithium, de bismuth et de zinc. De tout ce qui précède, il résulte que les météorites contiennent au moins un tiers des éléments caractéristiques de notre planète. Très probablement, une étude plus approfondie de ces extraterrestres montrera la présence d'autres éléments qui n'ont pas encore été découverts en raison de la petite quantité de matériel étudié. Si nous calculons la teneur moyenne en éléments communs sur Terre, elle sera identique à la composition des météorites - quatre-vingt-quatorze pour cent. Composition chimique des météorites C'est également intéressant car le rapport du fer - quatre-vingt-onze pour cent, du nickel - huit virgule quatre et du cobalt - zéro virgule six dans les météorites de fer est presque exactement le même avec la répartition de ces éléments sur Terre. Dans ce cas

Pour les météorites et les roches terrestres, un modèle basé sur la loi d'Oddo-Harkins convient : un élément avec un numéro de série pair se trouve plus souvent qu'avec un numéro de série impair.

Cela confirme une fois de plus la théorie selon laquelle toutes les substances dans l’espace sont constituées des mêmes éléments et ont la même composition. Même la composition isotopique de chacun de ces éléments est similaire dans les météorites et les roches terrestres.

Les principaux éléments chimiques des météorites sont le fer, le nickel, le soufre, le magnésium, l'oxygène, le silicium, le calcium et l'aluminium. Dans certains cas composition chimique des météorites peut s'écarter de la moyenne, parfois dans les météorites ferreuses, la teneur en nickel peut varier considérablement de cinq à trente pour cent. Il a également été établi que le rapport quantitatif des impuretés rares peut être différent, par exemple, si une météorite contient plus de nickel, elle contiendra certainement moins de gallium.

D’autres éléments du tableau périodique se trouvent dans les météorites en très petites quantités. En entrant dans une réaction chimique les uns avec les autres, ils se forment, dont beaucoup n'ont été découverts que plus tard sur Terre, mais il y a aussi ceux qui confirment l'origine extraterrestre des météorites, puisque l'impossibilité de leur présence sur notre planète est due à la grande quantité d'oxygène dans l'air. S’ils étaient formés ici, les résultats seraient des composés complètement différents.

Les éléments de terres précieuses et rares se trouvent dans les météorites, mais en très petites quantités – un gramme par tonne de matière météoritique.

Il y a aussi des gaz dans les météorites, c'est pourquoi l'azote, l'oxygène, le dioxyde de carbone et le monoxyde de carbone ont été isolés de différents échantillons. De plus, le dioxyde de carbone prédomine dans les météorites pierreuses, et l'hydrogène et le monoxyde de carbone prédominent dans les météorites métalliques. Certains éléments radioactifs, comme l'uranium, le thorium, l'hélium et le radium, ont également été découverts chez les voyageurs spatiaux. La teneur en ces éléments est négligeable et est vingt fois inférieure à celle que l'on trouve dans les roches terrestres. La présence d'éléments radioactifs a permis, en mesurant leur quantité et leurs produits de désintégration, de déterminer l'âge des corps célestes, c'est-à-dire l'époque à laquelle s'est produite la solidification de la substance dont étaient composées les météorites.

Des scientifiques ont découvert dans la région du lac Chebarkul des fragments d'une météorite tombée vendredi matin près de Tcheliabinsk, a déclaré à RIA Novosti Viktor Grokhovsky, membre du comité des météorites RAS de l'Université fédérale de l'Oural.

Selon la nature de la découverte, toutes les météorites sont divisées en chutes et découvertes.

On considère que les météorites tombent, collecté immédiatement après la décélération observée d’un corps météoritique dans l’atmosphère terrestre. Dans le cas des pluies de météores, des spécimens supplémentaires sont souvent découverts longtemps après l’impact.

Ces météorites sont considérées comme des trouvailles, dont le déclin n'a pas été observé. Leur appartenance aux météorites est établie en fonction des caractéristiques de leur composition matérielle. La plupart des météorites présentes dans les musées et les collections privées sont représentées par des trouvailles. Les météorites pierreuses pouvant être confondues avec les roches terrestres, elles passent souvent inaperçues. Le pourcentage de météorites pierreuses parmi les découvertes est nettement inférieur à celui parmi les chutes. Les météorites ferreuses sont plus faciles à identifier en raison de leur apparence spécifique. Ces météorites survivent plus longtemps dans des conditions terrestres et peuvent être trouvées non seulement à la surface, mais aussi dans le sol à des profondeurs considérables à l'aide de détecteurs de métaux.

Les météorites, qu'elles soient tombées ou découvertes, portent généralement le nom de la ville ou de la région la plus proche où elles ont été découvertes. Lorsque plusieurs météorites différentes sont trouvées dans une petite zone, le nom de la météorite contient le numéro de la découverte.

En fonction de leur composition matérielle, les météorites sont divisées en trois classes : pierreuses, pierreuses-ferreuses et ferreuses. Les pierres sont constituées principalement de silicates (olivine et pyroxène). Dans les météorites ferreuses, la phase prédominante est le fer nickel. Les météorites pierre-fer sont constituées de silicates et de fer nickel dans des proportions à peu près égales.

Les météorites pierreuses sont divisées en deux sous-classes : les chondrites et les achondrites.

Les chondrites tirent leur nom du fait qu'elles contiennent toutes (à de rares exceptions près) des chondres - des formations sphéroïdales de composition principalement silicatée. La plupart des chondres mesurent moins d’un millimètre de diamètre. L'âge des chondrites est estimé à 4,5 milliards d'années.

Les chondrites sont clairement divisées en trois grandes classes selon la forme de leur teneur en fer, plus précisément selon le degré de son oxydation. Les chondrites de ces classes ont reçu les noms et désignations suivants : enstatite (E), ordinaire (O) et carbonée (C). Dans le même ordre, la teneur en fer oxydé (divalent et trivalent) y augmente.

Environ 10 % de toutes les météorites pierreuses forment la sous-classe des achondrites. Les achondrites manquent de chondres et sont constituées de matière formée à la suite des processus de fusion et de différenciation des corps protoplanétaires et planétaires. En ce sens, les achondrites s’apparentent aux roches ignées terrestres.

En plus des achondrites, les météorites différenciées sont également des météorites ferreuses et pierreuses.

Les météorites pierre-fer sont divisées en deux types, différant par leurs propriétés chimiques et structurelles : la pallasite et la mésosidérite. Les pallasites sont ces météorites dont les silicates sont constitués de cristaux d'olivine magnésienne ou de leurs fragments enfermés dans une matrice continue de fer nickel. Les mésosidérites sont appelées météorites pierreuses-ferreuses, dont les silicates sont principalement des mélanges recristallisés de différents silicates, également inclus dans des cellules métalliques.

Les météorites ferreuses sont composées presque entièrement de fer nickel et contiennent de petites quantités de minéraux sous forme d’inclusions. Le nickel-fer est une solution solide de nickel dans le fer. Avec une teneur élevée en nickel (30 à 50 %), le fer nickel se trouve principalement sous forme de taénite - un minéral avec une cellule de réseau cristallin à face centrée ; avec une faible teneur en nickel (6 à 7 %) dans la météorite, le nickel Le fer est constitué presque entièrement de kamacite - un minéral doté d'un réseau cristallin centré sur le corps.

L'accumulation de données sur la teneur en éléments sidérophiles des météorites ferreuses a également permis de créer leur classification chimique. Parmi les près de 500 météorites ferreuses actuellement connues, 16 groupes chimiques se distinguent clairement par leur teneur en Ni, Ga, Ge et Ir. Par exemple, la météorite Sikhote-Alin a été classée comme un type d'octaèdres à structure grossière du groupe chimique IIB.

Les informations ont été préparées sur la base de documents de RIA Novosti et de sources ouvertes.

Mis à jour le 24/10/2018

Selon la composition dominante du matériau de la météorite, on distingue trois grands types de météorites (type de météorites) :

météorites pierreuses– la composition de la météorite est dominée par la matière minérale

météorites de fer- le composant métallique domine dans la composition de la météorite

météorites en pierre de fer– la météorite est constituée de matériaux mixtes

Il s'agit d'une classification traditionnelle et classique des météorites, assez simple et pratique. Cependant, la classification scientifique moderne des météorites repose sur la division en groupes dans lesquels les météorites ont des propriétés physiques, chimiques, isotopiques et minéralogiques communes...

Météorites de pierre

Météorites de pierre ( météorites pierreuses- Anglais) ressemblent à première vue à des pierres terrestres. Il s’agit du type de météorite le plus courant (environ 93 % de toutes les chutes). Il existe deux groupes de météorites pierreuses : chondrites(immense majorité 86%) et achondrites.

olivines(Fe, Mg)2 - (fayalite Fe2 et forstérite Mg2)

pyroxènes(Fe, Mg)2Si2O6 - (ferrosilite Fe2Si2O6 et enstatite Mg2Si2O6)

Il n'y a pas de chondres dans les achondrites. Il a été établi que les achondrites sont des fragments de planètes et d'astéroïdes, par exemple les météorites de Mars et de la Lune sont des achondrites. La structure et la composition de ces météorites pierreuses sont proches des basaltes terrestres. Les achondrites sont un type de météorite assez courant (environ 8 % de toutes les météorites trouvées).

Les météorites pierreuses contiennent des inclusions de fer nickel (généralement pas plus de 20 % de la masse), ainsi que d'autres. Selon les experts, l'âge des météorites pierreuses est d'environ 4,5 milliards d'années.

Météorites de fer

Météorites de fer ( météorites de fer- Anglais) sont constitués principalement de métal, un mélange (alliage) de fer et de nickel dans des proportions diverses, et contiennent également des inclusions d'autres éléments et minéraux, mais ils représentent rarement plus de 20 % de la masse (environ 6 % de la automne). La teneur en Ni des météorites ferreuses varie de 5 à 30 % ou plus.

Même les météorites ordinaires réagissent plus clairement à ce type de météorite. La fracture de la météorite présente un éclat métallique caractéristique. L'écorce fondante est grise ou brune, ce qui la rend difficile à voir visuellement.

Météorites pierre-fer

Météorites pierre-fer ( météorites ferreuses- Anglais) un type de météorite assez rare (environ 1,5% des chutes). La composition de ces météorites est intermédiaire entre les météorites de pierre et de fer. Il existe deux groupes de météorites ferreuses : pallasites Et mésosidérites.

La structure de la pallasite est constituée de cristaux translucides d'olivine (Fe, Mg)2, enfermés dans une matrice de fer et de nickel. Pallasites sur fracture (en coupe) ont un aspect esthétique attrayant et constituent une acquisition recherchée pour les collectionneurs. est de l'ordre de 6 à 60 dollars ou plus par gramme de matière météoritique.

Mésosidérites il s'agit d'un type de météorite très rare (environ 0,5% des chutes). Les mésosidérites contiennent des proportions à peu près égales de minéraux de fer, de nickel et de silicate tels que les pyroxènes, l'olivine et le feldspath.

Les plus précieux, tant du point de vue scientifique que du point de vue du commerce des météorites et de la collecte, sont tout d'abord ainsi que toute la « famille » des météorites à pierre de fer.

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La principale caractéristique des météorites est ce qu’on appelle la croûte fondante. Il a une épaisseur ne dépassant pas 1 mm et recouvre la météorite de tous les côtés sous la forme d'une fine coque. L'écorce noire des météorites pierreuses est particulièrement visible.

Le deuxième signe des météorites sont les piqûres caractéristiques à leur surface. Les météorites se présentent généralement sous forme de débris. Mais on trouve parfois des météorites avec une forme conique remarquable. Ils ressemblent à une tête de projectile. Cette forme en forme de cône est formée par l’action « d’affûtage » de l’air.

La plus grosse météorite a été découverte en Afrique en 1920. Cette météorite est en fer et pèse environ 60 tonnes. Habituellement, les météorites pèsent plusieurs kilogrammes. Les météorites pesant des dizaines, et plus encore des centaines de kilogrammes, tombent très rarement. Les plus petites météorites pèsent des fractions de gramme. Par exemple, sur le site de la chute de la météorite Sikhote-Alin, le plus petit spécimen a été trouvé sous la forme d'un grain pesant seulement 0,18 G ; Le diamètre de cette météorite n'est que de 4 mm.

Les météorites pierreuses tombent le plus souvent : en moyenne, sur 16 météorites qui tombent, une seule s'avère être du fer.

DE QUOI SONT FAITES LES MÉTÉORITES ?

En étudiant la composition chimique des météorites, les scientifiques ont déterminé que les météorites sont constituées des mêmes éléments chimiques que ceux trouvés sur Terre. Aucun élément nouveau n’y a été trouvé.

Les huit éléments chimiques les plus couramment présents dans les météorites sont le fer, le nickel, le soufre, le magnésium, le silicium, l'aluminium, le calcium et l'oxygène. Tous les autres éléments chimiques du tableau périodique se trouvent dans les météorites en quantités microscopiques négligeables. En se combinant chimiquement entre eux, ces éléments forment divers minéraux. La plupart de ces minéraux se trouvent dans les roches terrestres. Et en quantités très insignifiantes, des minéraux ont été trouvés dans des météorites qui n'existent pas et ne peuvent pas exister sur Terre, car elle possède une atmosphère à forte teneur en oxygène. Lorsqu'ils se combinent avec l'oxygène, ces minéraux forment d'autres substances.

Les météorites ferreuses sont composées presque entièrement de fer combiné à du nickel, tandis que les météorites pierreuses sont composées principalement de minéraux appelés silicates. Ils sont constitués de composés de magnésium, d'aluminium, de calcium, de silicium et d'oxygène.

La structure interne des météorites ferreuses est particulièrement intéressante. Leurs surfaces polies deviennent brillantes comme un miroir. Si vous gravez une telle surface avec une solution acide faible, un motif complexe apparaît généralement dessus, composé de rayures individuelles et de bords étroits s'entrelaçant les uns avec les autres. Sur la surface de certaines météorites, de fines lignes parallèles apparaissent après gravure. Tout cela est le résultat de la structure cristalline interne des météorites ferreuses.

La structure des météorites pierreuses n'est pas moins intéressante. Si vous regardez une fracture dans une météorite pierreuse, vous pouvez souvent voir, même à l'œil nu, de petites boules rondes dispersées sur la surface de la fracture. Ces boules atteignent parfois la taille d'un pois. En plus d’eux, de minuscules particules blanches brillantes dispersées sont visibles dans la fracture. Ce sont des inclusions de fer nickel. Parmi ces particules, il y a des étincelles dorées - des inclusions d'un minéral constitué de fer combiné avec du soufre. Il existe des météorites qui ressemblent à une éponge de fer, dans les vides de laquelle sont contenus des grains de couleur vert jaunâtre du minéral olivine.

ORIGINE DES MÉTÉORITES

La plupart des scientifiques pensent que les météorites sont des fragments d'un ou (plus probablement) de plusieurs grands corps célestes, semblables aux astéroïdes qui existaient auparavant dans le système solaire.

Les scientifiques soviétiques - l'académicien V. G. Fesenkov, S. V. Orlov et d'autres - pensent que les astéroïdes et les météorites sont étroitement liés les uns aux autres. Les astéroïdes sont des météorites géantes et les météorites sont de très petits astéroïdes nains. Tous deux sont des fragments de planètes qui, il y a des milliards d’années, se déplaçaient autour du Soleil entre les orbites de Mars et de Jupiter. Ces planètes se sont apparemment effondrées à la suite de la collision. D’innombrables fragments de différentes tailles se sont formés, jusqu’aux plus petits grains. Ces fragments sont désormais transportés dans l'espace interplanétaire et, entrant en collision avec la Terre, tombent sur celle-ci sous forme de météorites.

AIDE À LA POPULATION DANS LA COLLECTE DES MÉTÉORITES

Les météorites tombent toujours de manière inattendue et il est impossible de prédire quand et où elles se produiront. Les spécialistes ne peuvent donc pas se préparer à l’avance aux observations de chutes de météorites. Parallèlement, l'étude des mouvements des corps météoriques dans l'atmosphère terrestre revêt une très grande importance scientifique.

De plus, en observant la boule de feu, vous pouvez déterminer approximativement l'endroit où la météorite aurait pu tomber et l'y rechercher. Par conséquent, le public peut grandement aider les scientifiques dans leur travail si les témoins oculaires de la chute de la météorite décrivent en détail tous les phénomènes qu'ils ont remarqués lors du mouvement de la boule de feu et de la chute de la météorite sur la Terre.

En obtenant un grand nombre de telles descriptions faites par des témoins oculaires dans différentes zones peuplées, il est possible de déterminer assez précisément la trajectoire du météoroïde dans l'atmosphère terrestre, la hauteur d'apparition et de disparition de la boule de feu, ainsi que l'inclinaison et direction de sa trajectoire. Les rapports de météorites doivent être envoyés au Comité des météorites de l'Académie des sciences de l'URSS.

Si une météorite est trouvée, elle ne doit en aucun cas être écrasée. Il faut prendre toutes les mesures pour le protéger et le transférer au Comité des Météorites.

Lors de la description du phénomène boule de feu, il faut, si possible, répondre aux questions suivantes : 1) date et heure de la chute ; 2) lieu d'observation ; 3) sens de déplacement de la voiture ; 4) durée du vol de la voiture en secondes ; 5) la taille de la boule de feu par rapport à la taille apparente de la Lune ou du Soleil ; 6) couleur de la voiture ; 7) si la zone était éclairée pendant le vol de la voiture ; 8) si une fragmentation de la voiture a été observée ; 9) s'il y avait une trace laissée derrière la voiture ; quelle est sa forme et son changement ultérieur, ainsi que la durée de visibilité ; 10) quels bruits ont été observés pendant le vol de la voiture et après sa disparition.

La description doit également indiquer le nom, le prénom, le patronyme et l'adresse de l'observateur.