Meteority Vskum meteoritov multidisciplinrny charakter zkladn poznatky o

Meteority

Výskum meteoritov - multidisciplinárny charakter - základné poznatky o stavbe i minulosti slnečnej sústavy - dopady v minulosti – mimoriadne udalosti - dnes – vzácne vzorky mimozemskej hmoty - prvé záznamy – Staré Grécko, Čína, Japonsko (Mekka – Mohamendov kameň) - dátovacie metódy – pády pred viac než 10000 rokmi

- základy vedeckého výskumu Ernst Chladni (1756 -1827) „otec meteoritiky“ - Pallasove železo ~700 kg - knihu – kozmický priestor vyplnený časticami – v atmosfére žiaria - 1798 – Brandes a Benzenberg - 1803 – dážď meteoritov vo Francúzku – Akadémia – uznala kozmický pôvod - pády meteoritov – mimoriadne úkazy

Skalnaté Pleso

Peekskill, USA - 9. 10. 1992 - 12, 4 kg chondrit

Prelet atmosférou - meteoroid – meteorit - rozprašovanie - ablácia (fragmentácia) - pribrzdenie - tmavý let - dopad

Štatistika meteoritov - ročne na Zem - niekoľko sto meteoritov - pre vedecký výskum len ~ 1% - ťažisko správ od náhodných pozorovateľov - fotografické siete (Európa, USA, Kanada, Austrália) - doteraz ~ 1100 pádov (dažď 1 ks) ~ 4900 nálezov (mimo Antarktídy) - Antarktída: - dec. 1969, Japonci (Yamoto Mt. ) – 9 ks - do 1976 – 988 met. - od 1976 Američania (Allan Hills) do 1979 – 3000 met. - súčasne ~ 20000 ks

- vysvetlenie: - pohyb ľadovca, ablácia

Klasifikácia meteoritov - založená na mineralogicko - chemickom zložení (Prior 1920) 1. Meteorické kamene (aerolity) 2. Železokamenné (siderolity) 3. Železné (siderity) - štatistika výskytu podľa pozorovaných pádov: % hustota kamene (g/cm 3) - chondrity 85, 7 ~ 3, 5 - achondrity 7, 1 železokamene 1, 5 ~ 5, 6 železa 5, 7 ~ 7, 7 - chondrity -> chondrule - železa -> Widmanstättenove obrazce

Pády meteoritov (a) Svetelné úkazy - Sichote-Alin (12. 2. 1947, 10: 30 LT) – Vladivostok - žiara, dymová stopa (200 t), 70 t na povrch - tisícky úlomkov, najväčší – 1745 kg - plocha 2 x 1 km, 106 kráterov, max. 28 m - Allende (8. 2. 1969, 01 LT) – Mexiko - najväčší C-chondrit - ~ 2 t – max. 110 kg, plocha 50 x 100 km - prelet viditeľný stovky km (aj USA) - Prambakirchen (1932) – Linz - let do protismeru - Pasamonte – Mexiko, svetelná stopa 45 min. - pády cez deň – dymové stopy, výbuch, rozpad

(b) Zvukové úkazy - ~ 2 -3 min. po prvých svetelných úkazoch - sprievodné zvuky striel, superzonických lietadiel - počutelnosť viac než 100 km - rázová vlna - hromový úder - rachot - vzdušné víry - praskot - ostrohranné úlomky - syčanie – blízky let vzduchom - mechanické javy – rozbitie okien a pod. (pády veľkých telies)

(c) Dopad na povrch - od hmotnosti, rýchlosti, štruktúry a podložia - telesá do 1 t – ubrzdené - voľný pád – dopady ~ 100 -200 m/s - krátery – podľa podložia - ~ 100 kg - do ich veľkosti - Sichote-Alin: 1745 kg – 4 m 300 kg – 8 m (klínový) - Hoba: 60 t – 1, 5 m (vápenec) - Kirin: 1770 kg – 6 m - Norton County: ~ 1 t – 3 m

- teplota meteoritu pri páde - povrch meteoritu - relief - pomerne hladký, aj s výstupkami, priehlbeniny, trhliny, čerstvé odlomy, dutiny (vz. ) - regmaglypty - nerovnosti, plytké jamky hlavne u želiez - vírivé superzonické prúdy (miestna ablácia) - natavená kôra - lesklá, matná, šedá, čierna

Hoba (Južná Afrika), 60 t (10 t – Ni, 0, 5 t – Co), nález 1920

Sichote-Alin (Vladivostok), pád 12. 2. 1947 – 1745 kg, oktahedrit

Kirin (Čína), pád 8. 3. 1976, 1770 kg chondrit

Norton County (Kansas, USA), pád 18. 2. 1948, 1078 kg aubrit

La Griolla (Argentína), pád 6. 1. 1985, 7 kg L-chondrit

Nakhla (Egypt), pád 28. 6. 1911, achondrit – celkove 40 kg

Zagami (Nigéria), pád 3. 10. 1962, achondrit-shergottite

Stonařov (Morava), pád 22. 5. 1808, achondrit-eucrit

Durango (Mexiko), nález 1985, 7 kg pallasite

Esterville (USA), pád 10. 5. 1879, mezosiderit

Časové rozloženie pádov - Ročná variácia - rovnomerné zastúpenie všetkých typov každý mesiac - maximum, apríl-jún - Denná variácia - podstane viac pádov cez deň (6 -18 hod. LT) - najviac 12 -18 hod. - fotogr. – minimum ~ 06 LT – smer k apexu Zeme

Meteoritické dažde - častejšie sú hromadné pády – fragmentácia v atmosfére - rozpadová elipsa (aj sekundárna) – hlavná os v smere letu - ak rozpad vysoko – natavené aj individuálne úlomky

Chemické zloženie meteoritov - žiadny prvok, ktorý by nebol v zemskej kôre - zastúpené sú všetky nám známe prvky - neboli zistené látky nasvedčujúce existenciu organizmov v met. (kontaminácia, abiologické procesy) - poradie najdôležitejších prvkov je odlišné od zem. kôry met. : O, Fe, Si, Mg, S, Ca, Ni, Al Zem: O, Si, Al, Fe, Ca, Na, K, Mg - množstvo chem. prvkov sa riadi rovnakými pravidlami ako na Zemi - priemerné zloženie kamenných met. - podobné pozemským bazickým vyvrelinám, ale podstatne viac Fe, Mg, Ni - v met. sa početnejšie vyskytuje len 8 hlavných prvkov (Fe, Ni, S, Mg, Si, Al, Ca, O) – základ chem. zloženia meteoritov

Veky meteoritov - dôležité pre poznanie minulosti slnečnej sústavy - presnejšie určenie zložité – veky najstarších met. > zem. hornín - dátovať tri dôležité udalosti v histórii met. (a) tuhnutie (kryštalizácia) materských telies (b) rozpad materských telies, (c) pád na Zem (1) Formačný vek (doba od kryštalizácie met. ) - prirodzený rádioaktívny rozpad izotópov 238 U, 235 U, 232 Th -> 206 Pb, 207 Pb, 208 Pb (2) Radiačný vek (doba od rozpadu materských telies) - kozmické žiarenie – obohatenie izotópov vzácnych plynov 3 He, 21 Ne, 38 Ar tiež 36 Cl, 39 Ar, 40 K (3) Pozemský vek (doba od pádu na Zem) - izotópy indukované kozmickým žiarením - vek z pomerného zastúpenia obsahov 39 Ar (270 r. ), 14 C (5700 r. ), 36 Cl (300. 000 r. )

Slovenské meteority 1. Lenartov: - 108 kg železo, Lenartov pri Bardejove - okt. 1814 našiel pastier pri prameni - jeden z prvých met. – Widmanstätten pokusy s leptaním - stredný oktahedrit (Fe - 91, 4%, Ni - 8, 8%, Co - 0, 5%) - 73, 6 kg - Budapešť, 2, 8 kg - Viedeň 2. Divina: - pád 10, 75 kg kameňa pri obci Divina (Žilina) 24. 7. 1837, 11: 30 - orientovaný celotvar – natavená čierna kôra - olivínovo-bronzitový chondrit (H) - 9, 9 kg - Budapešť, 0, 24 kg - Pariž

3. Oravská Magura: - nález veľkého počtu úlomkov železa 1830 -1840 pri Slanici, bežne 1 -40 kg kusy - do hutí - mimoriadne bohatý pád - ~ 1600 kg zničené tavením, zachovalo sa ~ 300 kg - Haidinger (1844) – meteorit, hrubý oktahedrit - Fe - 92, %, Ni - 6, 7%, Co – 0, 46% - Tubingen 45, 5 kg, Viedeň 19, 8 kg 4. Veľká Borová: - pád 9. 5. 1895 kameňa pri obci Veľká Borová (L. Mikuláš) - orientovaný celotvar s jemnou natavenou kôrou - olivínovo-hyperstenový chondrit (LL) - základna hmota svetlá, tmavšie sklovité chondrule - 5, 9 kg kus v Budapešti

5. Rumanová: - nález v auguste 1994, 1, 25 km SSZ od obce Rumanová (ing. Tehlár) - 4, 3 kg (18, 5 x 14, 0 x 12, 5 cm), hustota 3, 53 g/cm 3 - silne zvetralý kameň - rozbitý - 2 ks v SNM - H 5 chondrit

Meteorické Pozemské Rumanová kamene vyvreliny % Fe 23, 31 5, 00 21, 19 Si 18, 07 27, 72 18, 16 Mg 13, 67 2, 09 13, 23 Ca 1, 73 3, 67 0, 85 Al 1, 52 8, 13 1, 03 P 0, 11 0, 42 0, 14 Ti 0, 11 0, 44 0, 14 Na 0, 65 2, 83 0, 44 Ni 1, 53 0, 08 1, 27

Rumanová: - H 5 chondrit - regolitická brekcia (15 % všetkých H-chondritov) - formačný vek (K/Ar) - 4, 3 x 109 rokov - radiačný vek (Ar) - ~ 7 x 106 rokov (~ 40% všetkých H-ch. – asi výsledok zrážkovej udalosti) - terestrický vek (14 C) - ~ 12. 000 rokov

Meteorické krátery - dlho známy len Canyon Diablo (Arizóna) – 1186 x 167 m -? telesá : pri V = 40 km/s, kolmý let 1 t pribrzdené na výške 8 km 100 t . . . V = 20 km/s 1000 t . . . V = 29 kms - model pre Canyon Diablo - teleso 100. 000 t, V = 15 km/s - energia ~ 1 megatona TNT -doteraz spoľahlivo 12 kráterov – náznaky na vyše 100 kráterov Meteorické krátery (1) nárazové - priemery desiatky metrov, telesá do 50 t - mechanická deštrukcia (2) výbuchové - priemery nad 100 m, lemované valom, ohnuté sedimenty – teleso zaniká (úlomky) roztavenie hornín - Astroblémy - staršie impaktové štruktúry (len útvar) - modifikované geologickým procesom

Canyon Diablo, Arizona

Udalosť z 30. 6. 1908, 06 h LT – prelet JV na SZ – 65 km Varovara

- silná tlaková vlna, otrasy pôdy - seizmická registrácia (Irkutsk, Taškent, Jena) - vzduchová vlna (záznam – Anglicko, Nemecko) - 1927 – prvá expedícia (Kulik) - oblasť epicentra – močariská (bez krátera) - spálená oblasť do 20 km - zóny devastácie: 1. močariská s mrtvymi stromami 2. zóna s lesným požiarom 3. devastovaný les – polámané stromy

Pôvod meteoritov Dráhy meteoritov: Příbram - 7. 4. 1959 Lost City - 3. 1. 1970 Innisfree - 6. 2. 1977 Peekskill - 9. 10. 1992 Morávka - 6. 5. 2000 Tagish Lake - 20. 1. 2000 Newschwanstein - 6. 4. 2002 - 4 ks 1 ks 6 ks 1 ks 3 ks - 5, 8 kg - 17, 3 kg - 3, 8 kg - 12, 4 kg - 0, 6 kg - 0, 4 kg - H 5 chondrit - chondrit - C chondrit - 3 ks - 6, 3 kg - E chondrit

Japonská sonda Hyabusa - asteroid Itokawa (520 x 270 x 230 m , gravitácia 0, 01 g, úniková rýchlosť 20 cm/s štart 9. 5. 2003, prílet 12. 9. 2005, návrat jún 2010)

Lunárne meteority - 99, 8% meteoritov z asteroidov , málo z Mesiaca a Marsu - z Mesiaca po impakte asteroidu alebo kométy – Vu = 2, 4 km/s - časť Zem zachytí – obeh m. Yamato 82192, Dhofar 025 (10 -20 mil. r. ) - chem. zloženie, pomery izotópov, minerály, textura – Apollo - najpravdepodobnejšie z malých kráterov

Marťanské meteority - met. SNC - podobné pozemským vyvrelinám - vekovo mladé < 1, 5 x 109 rokov - plyny v inklúziach meteoritu EETA 79001 <–> Viking modul v atmosfére - Mars – V = 5, 4 km/s - impakt na povrch (kráter od 10 km)

Ako rozoznať meteority - Tenká čierna stavená vrstva (~ 1 mm), matná alebo lesklá s plytkými jamkami na povrchu (regmaglypty) - Prítomnosť chondrúl (~ mm ) - Prítomnosť kovových zrniek (Fe) v kamennom ložisku - Widmanstättenove obrazce - Obsah niklu ~ 5 – 20 % Najviac chybne určené: pyrity, železná ruda, ťažké tmavé horniny, umelé objekty