Метеориты и Астеройды

Содержание.

 

Введение……………………………………………………………………………3

Метеориты………………………………………………………………………….4

Общие сведения……………………………………………………………………4

Разновидности метеоритов………………………………………………………..5

Астероиды………………………………………………………………………….7

Общие сведения……………………………………………………………………7

Разновидности астероидов………………………………………………………..12

Природа и происхождение астероидов и метеоритов………………………….15

Заключение………………………………………………………………………...19

Список использованной литературы…………………………………………….20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение.

Небесные тела все больше и больше привлекают ученных, не только в области астрономии, но так же и геологов, и химиков, и физиков, и математиков.

Самый большой интерес вызывают метеориты и астероиды. Что же в них интересного? И для чего нам эти знания?

Знания о метеоритах и астероидах позволяют нам, во-первых, избежать столкновения с ними, чем занимаются как раз таки астрономы, физики и математики. Благодаря их совместным вычислениям и изобретениям, мы можем не только рассчитать расстояние, а так же изменить курс полета астероида и опасного метеорита.

Что же интересного в этих телах для геологов? Знания о метеоритах и астероидах дают дополнительные сведения о происхождении Земли и Солнечной системы, а так же дополнительные запасы полезных ископаемых.

Все метеориты имеют приблизительно тот же качественный химический состав, что и породы Земли. Однако количественное соотношение элементов в них более соответствует глубинным частям нашей планеты, нежели земной коре. В частности, легкие элементы, такие как кислород, кремний и алюминий, уступают по содержанию в метеоритах более тяжелым, например железу и никелю. По частоте встречаемости в метеоритах преобладает железо, за ним следуют кислород, кремний, магний, никель, сера, кальций и алюминий.

Промышленное освоение астероидов предполагает добычу сырья на астероидах и космических телах в поясе астероидов и особенно в околоземном пространстве. Различные минералы и летучие элементы, находящиеся в составе пород астероида, могут служить источником железа, никеля и титана. Кроме того, предполагается, что некоторые астероиды содержат в своём составе водосодержащие минералы, из которых можно получить воду и кислород.

 

 

Метеориты.

Общие сведения.

Метеориты — каменные или железные округло-угловатые обломки, выпадающие иногда на поверхность планет и нередко оставляющие на ней след в виде ударных кратеров. В связи с тем, что наша планета (а также Венера) имеет плотную атмосферу, большинство метеоритов, войдя в нее, испаряется, разогревшись от трения, и испускает при этом яркое свечение — это метеоры. Лишь самые крупные метеориты достигают поверхности Земли; наиболее крупный из них был найден в Намибии — 59 т, в СССР в 1947 г. в Сихотэ-Алине выпал целый «метеоритный дождь» общей массой около 70 т, создавший 24 ударных кратера, от 8 до 26 м в поперечнике. Много метеоритов обнаружено на ледовом щите Антарктиды, где они ярко выделяются своим темным цветом и как бы выплавляются из льда; встречены они и в осадках ложа океанов, которые накапливаются очень медленно. Подсчитано, что ежегодно на поверхность Земли выпадает не менее тысячи метеоритов, большей частью очень мелких Но на ранней стадии своего развития Земля не избежала интенсивной метеоритной бомбардировки, подобно другим планетам и их спутникам. В менее отдаленном геологическом прошлом на Земле также падали довольно крупные метеориты, свидетельством чего являются древние кратеры, например Аризонский в США, диаметром 1207 м и глубиной 174, Рисский в ФРГ — соответственно 24 км и 180 м (по данным бурения — 750), Каали на о. Сааремаа в Эстонии— 110 и 16 м. Еще более древние кратеры, предположительно относимые к метеоритным, называют астроблемами («звездные шрамы»); в СССР к этой категории принадлежат Попигайская1 астроблема на севере Сибири, самая крупная из подобных форм — ее поперечник составляет ~100 км. В составе метеоритов не содержится каких-либо неизвестных на Земле химических элементов, и, напротив, в них присутствуют почти все известные элементы и их изотопы.

Разновидности метеоритов.

Все метеориты по своему составу делятся на три вида: каменные, железные и железокаменные.

Железными называются метеориты, состоящие из железа на 85%, содержат никель -12% и 3% различные вещества, такие как: сера, кобальт, фосфор и др. Поверхность этих космических тел практически всегда покрыты регмиглиптами. Такие метеориты составляют лишь 5,7% от всех метеоритов, найденных на земной поверхности.

В состав каменных метеоритов в основном входят окислы магния, кремния, алюминия, железа, кальция и других элементов. В структуру этих метеоритов входит около 90% силикатные шарики миллиметрового диаметра, называемые хондрами. А метеориты которые не содержат хондр, называются ахондритами. Массовая доля таких небесных тел от всех обнаруженных на поверхности Земли, составляет около 90%.

Каменные образцы подразделяются на хондриты и ахондриты. Космические хондриты получили свое наименование от хондр – сферических образований, имеющих силикатный состав. Они расположены в скрытокристаллической и обломочной массе, образующей тело метеорита. Ахондриты, как понятно из самого названия, хондр не имеют. Состоят они из вещества, которое образовалось в результате плавления и дифференциации небесных тел. Примером ахондритов являются метеориты с Марса и Луны.

Хондриты - каменные метеориты, обнаруженные на поверхности Земли, в состав которых входят хондры (шарики из силиката, диаметром около одного миллиметра). Среди этих метеоритов можно выделить отдельную подгруппу – хондритов углистых, которые сохранили легко испаряющиеся, летучие вещества: воду, серу и углерод. На этом основании можно утверждать, что эти метеориты не нагревались в момент падения до температуры выше 200-300оС. А так же можно сказать, что они не были образованны из магмы каких – то космических тел, а остались неизмененными – из вещества формировавшего Солнечную систему.

Состав железо-каменных метеоритов в основном состоит из силикатов и никелистого железа в равных частях. Они занимают среднее положение между каменными и железными метеоритами. Их массовая доля от всей массы найденных экземпляров составляет приблизительно полтора процента.

Лунные метеориты по своей структуре схожи с теми породами, из которых состоит лунная поверхность. А именно – по соотношению изотопов аргона. Их появление на поверхности Земли схоже с появлением марсианских метеоритов.

Марсианские метеориты - скорее всего, произошли от осколков марсианской породы. В химический состав входят изотопы аргона и другие инертные газы, очень схожие с элементами, которые обнаруживаются на поверхности Марса. Проведя анализы химического состава, можно утверждать, что это осколки марсианской породы, появившейся в космосе в результате столкновения с Марсом крупного космического тела.

Разновидности метеоритов показаны на рис. 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 4 Разновидности метеоритов.

 а) железные метеориты; б) каменные метеориты; в) железо - каменные метеориты; г) лунные метеориты; д) марсианские метеориты; е) хондриты.

Астероиды

Общие сведения.

Астероиды - это твердые каменистые тела, которые подобно планетам движутся по околосолнечным эллиптическим орбитам. Но размеры этих тел намного меньше, чем у обычных планет, поэтому их еще называют малыми планетами. Диаметры астероидов находятся в пределах от нескольких десятков метров (условно) до 1000 км (размер наибольшего астероида Цереры). Термин "астероид" (или "звездоподобный") был введен известным астрономом XVIII века Уильямом Гершелем для характеристики вида этих объектов при наблюдениях в телескоп. Даже с помощью самых крупных наземных телескопов невозможно различить видимые диски у наибольших астероидов. Они наблюдаются как точечные источники света, хотя, как и другие планеты, в видимом диапазоне сами ничего не излучают, а лишь отражают падающий солнечный свет. Диаметры некоторых астероидов были измерены с помощью метода "покрытия звезд", в те удачные моменты, когда они оказывались на одном луче зрения с достаточно яркими звездами. В большинстве же случаев их размеры оцениваются с помощью специальных астрофизических измерений и расчетов. Основная масса известных на сегодняшний день астероидов движется между орбитами Марса и Юпитера на расстояниях от Солнца 2,2-3,2 астрономических единиц (далее - а. е.). Всего на сегодняшний день открыто примерно 20000 астероидов, из которых около 10000 зарегистрированы, то есть им присвоены номера или даже имена собственные, а орбиты рассчитаны с большой точностью. Имена собственные астероидам, обычно присваивают их первооткрыватели, но в соответствии с установленными международными правилами. Вначале, когда малых планет было известно еще немного, их имена брали, как и для других планет, из древнегреческой мифологии. Кольцевая область пространства, которую занимают эти тела, называется главным поясом астероидов. При средней линейной орбитальной скорости около 20 км/с астероиды главного пояса затрачивают на один оборот вокруг Солнца от 3 до 9 земных лет в зависимости от удаленности от него. Наклоны плоскостей их орбит по отношению к плоскости эклиптики иногда достигают 70° , но в основном находятся в диапазоне 5-10° . На этом основании все известные астероиды главного пояса делят примерно поровну на плоскую (с наклонами орбит до 8° ) и сферическую подсистемы. При телескопических наблюдениях астероидов было обнаружено, что яркость абсолютного большинства их меняется за короткое время (от нескольких часов до нескольких дней). Астрономы уже давно предполагали, что эти изменения блеска астероидов связаны с их вращением и определяются, в первую очередь, их неправильной формой. Первые же снимки астероидов, полученные с помощью космических аппаратов, это подтвердили и еще показали, что поверхности этих тел изрыты кратерами или воронками разных размеров. На рисунках 1-3 показаны первые космические изображения астероидов, полученные с помощью разных космических аппаратов. Очевидно, что такие формы и поверхности малых планет образовались при их многочисленных столкновениях с другими твердыми небесными телами. В общем случае, когда форма наблюдаемого с Земли астероида неизвестна (поскольку он виден как точечный объект), то ее стараются аппроксимировать с помощью трехосного эллипсоида.

В таблице 1 приведена основная информация о самых крупных или просто интересных астероидах. 

Таблица 1. Информация о некоторых астероидах.

N	Астероид  Название  Рус./Лат.	Диаметр  (км)	Масса  (1015кг)	Период  вращения  (час)	Орбиталь.  период   (лет)	Спектр.  класс	Большая  п/ось орб.  (а.е.)	Эксцентриситет  орбиты
1	Церера/  Ceres	960 х 932	87000	9,1	4,6	С	2,766	0,078
2	Паллада/  Pallas	570 х 525х 482	318000	7,8	4,6	U	2,776	0,231
3	Юнона/  Juno	240	20000	7,2	4,4	S	2,669	0,258
4	Веста/  Vesta	530	300000	5,3	3,6	U	2,361	0,090
8	Флора/  Flora	141		13,6	3,3	S	2,201	0,141
243	Ида/ Ida	58 х 23	100	4,6	4,8	S	2,861	0,045
253	Матильда/  Mathilde	66 х 48 х 46	103	417,7	4,3	C	2,646	0,266

Продолжение таблицы 1.

N	Астероид  Название  Рус./Лат.	Диаметр  (км)	Масса  (1015кг)	Период  вращения  (час)	Орбиталь.  период   (лет)	Спектр.  класс	Большая  п/ось орб.  (а.е.)	Эксцентриситет  орбиты
433	Эрос/Eros	33 х 13 х 13	7	5,3	1,7	S	1,458	0,223
951	Гаспра/  Gaspra	19 х 12 х 11	10	7,0	3,3	S	2,209	0,174
1566	Икарус/  Icarus	1,4	0,001	2,3	1,1	U	1,078	0,827
1620	Географ/  Geographos	2,0	0,004	5,2	1,4	S	1,246	0,335
1862	Аполлон/  Apollo	1,6	0,002	3,1	1,8	S	1,471	0,560
2060	Хирон/  Chiron	180	4000	5,9	50,7	B	13,633	0,380
4179	Тоутатис/  Toutatis	4,6 х 2,4х 1,9	0,05	130	1,1	S	2,512	0,634
4769	Касталия/  Castalia	1,8 х 0,8	0,0005		0,4		1,063	0,483