Astronomsko drutvo Vega Meteoriti in meteoritski kraterji na

Astronomsko društvo Vega Meteoriti in meteoritski kraterji na Zemlji Predstavitev za Repatice in komete Gregor Vertačnik Ljubljana, marec 2013

Kazalo · · · · Uvod Meteorji Meteorski roji Meteoriti Nastanek kraterja Najbolj znani padci na Zemljo Padci v Sloveniji Največji kraterji na svetu Vredefort Sudbury Chicxulub Barringerjev krater Programi iskanja Zemlji nevarnih objektov

Uvod · definicije Mednarodne astronomske zveze (IAU): § meteoroid (trdno telo v medplanetarnem prostoru, precej manjše od asteorida (do ~1 m) in precej večje od molekule ali atoma) § meteor (utrinek, vidna sled meteoroida v ozračju) § meteorit (del meteoroida, ki je padel na tla) § ognjena krogla (meteor svetlejši od katerega koli planeta, m < -4) § bolid (gr. bolis: blisk, izstrelek; običajno zelo svetla ognjena krogla, ki lahko eksplodira)

Meteorji · · · utrinek, ko se segreti meteoroidi v ozračju zableščijo (“zvezda se utrne”) vstopna hitrost 10 -70 km/s (glede na vpadni kot) trenje se začne na višini 12001300 km, na 100 -120 km zasvetijo zrak pred meteoroidom se stisne in segreje do 3000 °C → plin se ionizira in zasveti 1 gram da utrinek s sijem 0. magnitude, 0, 02 g s sijem 4. magnitude Meteorski dež – skrajna oblika meteorskega roja. Risba Leonidov iz l. 1833. Avtor: Adolf Vollmy, vir: http: //star. arm. ac. uk/leonid/Meteor. Shower. jpg

v gostejši plasti ozračja običajno zgorijo in izparijo · barva meteorjev je odvisna od kemične sestave: · § oranžno-rumena (natrij) § rumena (železo) § modrozelena (magnezij) § vijolična (kalcij) § rdeča (silicij, dušik) Poudarjene barve Perzeida iz l. 1993. Foto in avtorske pravice: S. Kohle & B. Koch (Astron. I. , U. Bonn), vir: http: //solarsystem. nasa. gov/news/Shooting_Stars. cfm

Meteorski roji večina meteorjev izvira iz meteorskih rojev, nekateri pa so sporadični (iz zodiakalnega oblaka) · posledica prehoda Zemlje skozi vlakno meteoroidov, običajno za kometom · na vlakno vpliva predvsem gravitacija planetov (Jupiter!) in sevalni pritisk (glede na velikost) · navidezni izvor iz skupne točke - radiant · Radiant. Slika je vzeta s strani: http: //en. wikipedia. org/wiki/Image: Rad iantrp. jpg

Animacija meteorskega roja glede na lego kometa. Avtor: Peter Mihor

Meteoriti večinoma kometnega izvora, v manjši meri tudi z malih teles Osončja, Lune in Marsa · vsaki dve uri pade na Zemljo za pest velik meteorit, 10. 000 ton meteoritskega materiala letno (98 % kometnega, 2 % asteroidnega izvora) · do februarja 2010 vsaj 1086 opaženih padcev meteoroida · vsaj 38. 660 dobro dokumentiranih najdb · Meteorit v puščavi v Savdski Arabiji. Vir: http: //en. wikipedia. org/wiki/Meteorite

· kamniti: § 86 % vseh, ki padejo na Zemljo § večinoma silikatni § hondriti (s hondrulami, 86 %), ahondriti (brez hondrul, 7 %) § hondrule so drobne kroglice velikosti od manj kot 1 do nekaj mm § Enstatitovi hondriti in ahondriti vsebuje nezemeljske minerale (ninigerit, oldhamit, osbornit – spajanje elementov z žveplom in dušikom namesto s kisikom) Primer hondrita z maso 700 g. Foto: H. Raab, vir: http: //en. wikipedia. org/wiki/Chondrite

· železni: § najbolj izstopajoči v naravi § delimo glede na razmerje Ni : Fe § heksaedriti: kamacit, 2– 6 % Ni § oktaedriti: kamacit in taenit, 6 – 17 % Ni § ataksiti: zelo veliko Ni § kobalta < 0, 5 % § vsebujejo minerale: cohenit, troilit, screibersit, grafit in diamant § Widmanstättenove črte (trikotni ali pravokotni vzorec po jedkanju polirane površine oktaedritov) Avški meteorit. Foto: Naravoslovni muzej na Dunaju Železni meteorit iz Hobe v Namibiji. Vir: http: //en. wikipedia. org/wiki/Hoba_meteorite

· kamnito-železni: § najredkejši § v povprečju 36 % O, 26 % Fe, 18 % Si, 14 % drugih elementov (največ Mg) – več železa kot v kamninah v Zemeljski skorji § palasiti (veliko olivina), mezosideriti (kalcijevi pirokseni in plagioklazi) § kovinski del v obliki spužve, ki tvori skelet; vmes silikatni minerali Palasit iz Imilaca, Čile. Vir: http: //en. wikipedia. org/wiki/Pallasite

Nastanek kraterja · · · meteoroid prileti v Zemljino ozračje s hitrostjo 11– 80 km/s udarec na tla s skoraj nezmanjšano, nadzvočno hitrostjo material se ob trku sprva močno stisne strahovita eksplozija ob trku zaradi podrtja kristalne strukture (osvobojene molekule se obnašajo kot zelo stisnjen plin) proces nastanka bolj podoben eksploziji kot trku pri nizki hitrosti (krožna oblika večine kraterjev) staljeni material pade v okolico Animacija nastanka meteoritskega kraterja. Avtor: Peter Mihor

povprečno enkrat na leto padec 4 m velikega kamnitega meteorita, 1 km/500. 000 let · enkrat na tisoč let Zemlja doživi trk telesa z maso med 1000 in 10. 000 ton · vsakih 100 mio. let 10 km meteorit, 200 km krater (primer Sudbury) · Berringerjev krater v Arizoni. Foto: Shane Torgeson, Vvr: http: //en. wikipedia. org/wiki/Meteor_Crater

Najbolj znani padci na Zemljo · Tunguska, 30. junij 1908: § zaslepljujoč blisk svetlobe, sledil grom in močan udarni val (nekatere je vrglo na tla) § eksplozija telesa reda velikosti 45− 70 m 5− 10 km nad tlemi § 10 megaton TNT § udarni val uničil 2150 km 2 tajge § ni udarnega kraterja Mesto dogodka v Tunguski. Slika je vzeta s strani: http: //upload. wikimedia. org/wikipedia/commons/b/ bb/Russia-CIA_WFB_Map--Tunguska. png Uničena tajga po padcu. Vir: http: //webodysseum. com/history/t unguska-the-most-powerfulexplosion-by-an-astronomicalobject-in-modern-times/

· Severozahodna Brazilija, 13. avgust 1930: § 1. 000− 25. 000 ton § 0, 1− 5 Mt TNT sproščene energije · Sredozemsko morje, 6. junij 2002: § 34° N, 21° E § 10 metrov § 26 kiloton TNT · Sudan, 7. oktober 2008: § 6. oktobra opažen na nočnem nebu (NEO, 2008 TC 3), napovedan trk (prvi doslej) § najdenih več sto ostankov asteroida § nihče ni poročal o neposrednem videnju trka Sled sudanskega bolida. Vir: Shaddad, http: //www. astronomynow. com/090326 Surpri serecoveryofmeteoritesfrom. Sudanfireball. html

· Indonezija, 8. oktober 2009: § velik bolid § ~10 m premera, 50 kt TNT · Čeljabinsk (Rusija), 15. februar 2013: § premer 17 -20 m, masa 11. 000 ton § vstop v ozračje s hitrostjo 18 km/s § razpad na višini okoli 23 km, močan udarni val § Sproščena energija 440 kt TNT § očividci poročali tudi o vročini zaradi bolida § 1. 500 posredno poškodovanih, dva od teh težje § več kot 7. 000 zgradb poškodovanih § velik medijski odziv Sled bolida. Foto: Nikita Plekhanov Škoda na objektih po bolidu nad Čeljabinskom je bila velika. Foto: Reuters

Padci v Sloveniji doslej dokumentiranih precej padcev, a le nekaj najdenih meteoritov · Avče v Soški dolini: · § 31. marec 1908 okoli 8. 45 § Ivan Kolenc in sin nad Dolenjim Avščkom zaslišala močan pok, nato več kot dvominutno žvižganje in šumenje § od 40 m oddaljene jablane se je odlomila 5 cm debela veja, pod drevesom oblački prahu in zemlje § očividca prestrašena zbežala domov

§ popoldne Kolenc in Matija Šuligoj v globini 30 cm odkopala kovinski predmet nekoliko trikotne oblike § sprva sta bila prepričana, da gre za topovsko kroglo § predmet je iz Avč potoval v Ročinj, nato Trst in Dunaj (danes v Prirodoslovnem muzeju na Dunaju) § različni odmevi v tisku (glede na politične razmere (“štrafnga za Avče, ker se je toliko Avčanov izneverilo klerikalni stranki pri volitvah”), topovska krogla, meteorit) § padanje meteoroida so videli v Vipavski dolini, Tolminu, Idriji, Bohinju, Kamni Gorici in na Dobravi Razglednica v počasitev 100. obletnice avškega meteorita

· lastnosti avškega meteorita: § masa 1230 g, dolžina 11 cm § ledvičasta oblika § žgalna skorja, žgalni pas § železni meteorit s kockasto kristalno zgradbo § železo, 5, 5 % niklja, 58 dnm (delcev na milijon) galija, 182 dnm germanija in 57 dnm iridija (v zemeljski skorji povprečno 0, 001 dnm) Izrez iz avškega meteorita. Foto: Naravoslovni muzej na Dunaju

· bolid 9. aprila 2009 zjutraj nad avstrijsko Koroško: § močnemu siju sledilo bobnenje § meteorit odkrit 17. maja blizu Jesenic § kamnit, masa 2, 35 kg · največji meteorit v Sloveniji je bil najden februarja 2011 pri Škofji Loki § najden ob kopanju useka za novo cesto § oktaedrit, masa skoraj 5 kg Mesta doslej najdenih meteoritov v Sloveniji. Vir: http: //www. portalvvesolje. si/index. php? Itemid=11&catid= 1: novice&id=48: nali-tretji-slovenskimeteorit&option=com_content&view=article Meteorit, najden pri Škofji Loki. Foto: Geološki zavod Slovenije

Največji kraterji na svetu Največji potrjeni meteoritski kraterji na Zemlji. Vir: http: //en. wikipedia. org/wiki/List_of_impact_craters_on_Earth Ime Območje Premer (km) Starost (106 let) Vredefort Južna Afrika 300 2023 Sudbury Kanada 250 1849 Chicxulub Mehika 180 65 Kara Rusija 120 70, 3 Popigai Sibirija 100 35, 7 Manicouagan Kanada 100 215 Acraman Avstralija 85− 90 580 Chesapeake Bay Virginija 85 35, 5

Vredefort · · · Južnoafriška republika, središče blizu kraja Vredefort največji in drugi najstarejši znani krater na Zemlji nastal ob padcu asteroida premera 5– 10 km eden od redkih kraterjev na Zemlji s koncentričnimi krogi v bližini veliko nahajališče zlata, platine in sorodnih elementov (morda je nastanek kraterja sprožil ognjeniško dejavnost in je ta omogočila ta nahajališča) od leta 2005 na seznamu UNESCO zaradi geoloških značilnosti Krater Vredefort. Foto: Julio Reis, vir: http: //en. wikipedia. org/wiki/Vredefort_crater

Sudbury · · · ob nastanku ~250 km v premeru, sedaj precej manjši in ovalen (62*30 km, geološki procesi) Ontario, Kanada asteroid premera 10– 15 km starost ~1, 85 milijarde let ostanki trka (skale) padli na površino 1, 6 milijona km 2, morda celo globalno Radarska slika južnega Ontaria z dvema nesorodnima kraterjema. Foto: astronavti na vesoljskem čolničku Challenger, let 41 -G, vir: http: //rst. gsfc. nasa. gov/Sect 18_5. html

· · še sredi 70. let geologi niso bili prepričani, da je to res meteoritski krater (približno v času padca je bilo območje tudi ognjeniško dejavno) krater vsebuje večje količine niklja, bakra, platine in zlata ob koncu 19. stoletja začeli izkoriščati rude, danes eno največjih rudarskih območij na svetu (nikelj, baker) odlična prst zaradi velike vsebnosti mineralov

Chicxulub · · · polotok Jukatan, Mehika središče kraterja blizu kraja Chicxulub nastal ob padcu asteroida s premerom vsaj 10 km starost 65 milijonov let, ob koncu krede padec povezan z izumrtjem dinozavrov, čeravno neposredno ni edini vzrok (morda tudi več padcev) Mesto padca in velikost kraterja. Vir: http: //en. wikipedia. org/wiki/Chicxulub _crater

· · · odkrit šele konec v drugi polovici 20. stoletja (iskanje nafte, (kasnejši) dokazi: spremenjen kvarc, gravitacijski odklon, tektiti v okolici) V letu 1981 so trije drugi raziskovalci predlagal hipotezo o padcu asteroida in podlagi geoloških vzorcev na meji kreda-paleogen končni dokaz o padcu šele l. 1990, ko se so “zložili” koščki sestavljanke plast z veliko vsebonostjo iridija po vsem svetu, tudi 10 x nad normalno (meteoriti ga lahko vsebujejo še precej več) – verjetno posledica usedanja ostankov asteroida nazaj na Zemljo možno, da je bilo trkov več (nekaj kraterjev je podobno starih), a trdnih dokazov za to še ni Umetniški prikaz gravitacijskega polja na območju kraterja. Avtor: Milan Studio, vir: http: //en. wikipedia. org/wiki/Chicxulub_crate r

ob trku sproščena energija 100 teraton TNT (4*1023 J, 2 milijona atomskih bomb Car, 400 x toliko kot najmočnejši znani ognjeniški izbruh) · niz grozljivih dogodkov ob in po trku: · § megacunami § oblak vročega prahu, pepela in vodne pare, pomešan s skalami se je razpršil okoli Zemlje in padel nazaj nanjo § izjemno siloviti udarni valovi so povzročili globalne potrese in ognjeniške izbruhe § nenadna sprostitev CO 2 iz karbonatnih kamnin na mestu padca → močno povečan toplogredni učinek § prah (in morda tudi sulfatni aerosoli) v ozračju zmanjšali obsevanost površja za nekaj let → vpliv na fotosintezo, rastlinstvo in celotno prehransko verigo

Barringerjev krater · · · najbolj znan krater je Barringerjev krater v Arizoni premer 1200 m, globina 185 m starost 25000 let, trk 25– metrskega telesa hitrost ob trku 15– 20 km/s 13 milijonov ton TNT (Hirošima 20. 000 ton TNT) na tisoče majhnih železnih meteoritov v okolici Barringerjev krater. Vir: http: //en. wikipedia. org/wiki/Meteor _Crater

Programi iskanja Zemlji nevarnih objektov · Posebna skupina asteroidov so Zemlji bližnji objekti (Near Earth Objects, NEO): § tirnice teh teles in Zemlje dokaj blizu, tirnice nekaterih od teh teles se sekajo z Zemljino § prisončje < 1, 3 a. e. § večinoma telesa, ki jim je tirnico spremenil gravitacijski privlak bližnjih planetov § nekaj tisoč asteoridov (NEA), kometi, (vesoljske sonde, ki krožijo okoli Sonca), meteoroid § do februarja 2013 9684 odkritih, največji 32 km asteroid 1036 Ganimed § 861 odkritih asteoridov s premerom > 1 km, 1350 potencialno nevarnih (niso majhni in tirnica se približa Zemljini na manj kot 0, 05 a. e. ) § asteroidi v podobni tirnici le nekaj milijonov let § nekateri od teh objektov zelo primerni za pristanke sond in raziskave Radarska slika asteroida Toutatis. Foto: NASA/JPL-Caltech

ocene o nevarnosti trka se močno spreminjajo s dodajanjem meritev · Ameriški kongres leta 1998 sprejel “Spaceguard Survey”, vsaj 90 % asteoridov premera > 1 km odkritih do leta 2008; ZDA 2005 sprejel nov zakon, ki cilja na asteroide premera vsaj 140 m in obrambo pred asteroidi · Teleskop projekta Pan-STARRS na Haleakali, Havaji. Foto: NASA, vir: http: //naturalsciencesresearch. word press. com/2013/03/08/cometpanstarrs-rings-our-bell-thisweekend/ Sled – gibanje asteroida 2012 DA 14 glede na zvezdno ozadje. Foto: Dave Herald, Murrumbateman, Australia, vir: http: //newswatch. nationalgeographic. com/2013/02 /14/watch-asteroid-buzz-earth/

· LINEAR, Spacewatch, NEAT, LONEOS, Catalina Sky Survey, CINEOS, Japanese Spaceguard Association, Asiago-DLR Asteroid Survey, Pan-STARRS: § večji avtomatski teleskopi (tudi 1 m premera in več), ki stalno prečesavajo nebo · v pripravi dva velika projekta: · aprila 2012 je Ekvadorska vesoljska agencija sporočila, da bo na svoj prvi satelit dodala kamero za spremljanje NEO in vesoljskih “smeti” v živo § Large Synoptic Survey Telescope (8 m teleskop v Čilu, 3 Gp kamera, operativno naj bi začel delovati l. 2022) § Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System (8 teleskopov na Havajih, cilj je pravočasno za evakuacijo in zaščito stavb opozoriti na nevarnost pred manjšimi asteroidi)

Število odkritij NEO po polletjih. Vir: Jet Propulsion Laboratory, NASA http: //neo. jpl. nasa. go v/stats/ Število znanih NEO po letih. Vir: Jet Propulsion Laboratory, NASA http: //neo. jpl. nasa. gov/sta ts/

Viri in literatura · · · · http: //www 2. arnes. si/~mbsplobol 1/METEORJI%20 IN%20 METEORITI. htm http: //en. wikipedia. org/wiki/Meteor http: //www. solarviews. com/eng/meteor. htm http: //en. wikipedia. org/wiki/Impact_crater Jeršek, M. , R. Vidrih, D. Božič, Z. Božič, M. L. Božič, 2007. Meteoriti – sto let od padca meteorita pri Avčah v dolini Soče. Tehniška založba Slovenije, Ljubljana, 16 str. Fonović, M. , 1998. Meteorji in meteoriti. Astronomska revija Spika, 6, št. 11, 471 -475. Triglav, M. , 1998. Trčenje z meteoritom. Astronomska revija Spika, 6, št. 10, 450 -454. Prosen, M. , 1997. Imena meteoroidov. Astronomska revija Spika, 5, št. 2, 9294. http: //www. cyprusastronomy. com/Meteors. htm http: //www. sky-watch. com/meteor. html Ranzinger, P. , Dintinjana, B. , Mikuž, H. , 2007. Naše nebo 2007. DMFA, Ljubljana, 52 str. http: //en. wikipedia. org/wiki/Tunguska_event http: //www 2. pms-lj. si/oddelki/mineralogija/meteoriti. html

· · · http: //vesolje. net/navtika/novice/2007/07/index. htm http: //www. imo. net/ www 2. arnes. si/~gljsentvid 10/mej_mag 1. html http: //en. wikipedia. org/wiki/Vredefort_crater http: //en. wikipedia. org/wiki/Sudbury_Basin Božič, D. , Z. Božič, M. L. Božič, 2007. Meteor ali topova kroglja. Življenje in tehnika, oktober 2007, str. 40 -49. Dosegljivo na spletu: http: //astro. sentvid. org/predavanja/meteorit_avce_Bozic_1. pdf http: //neo. jpl. nasa. gov/risk/ http: //en. wikipedia. org/wiki/Near-Earth_object http: //en. wikipedia. org/wiki/Asteroid-impact_avoidance http: //en. wikipedia. org/wiki/Chelyabinsk_meteor http: //www. portalvvesolje. si/index. php? Itemid=11&catid=1: novice&id=48: nalitretji-slovenski-meteorit&option=com_content&view=article http: //www 2. arnes. si/~gljsentvid 10/meteorit_jesenice_2009. html