Meteoriitti

Wikipedia

Tämä artikkeli kertoo avaruuskappaleesta. Kirjasta kertoo artikkeli Meteoriitti.

Meteoriitti

Meteoriitti on Maan pinnalle avaruudesta pudonnut "kivi".

Avaruudessa liikkuvaa aurinkokunnan pienkappaletta sanotaan meteoroidiksi. Meteoroidin halkaisija on alle 50 m, suuremmat ovat asteroideja.

Maan ilmakehään törmäävä meteoroidi kuumentaa sen eteen kehittyvän iskuaallon muutamatuhat-asteiseksi plasmaksi, joka meteoriitin taakse jäävän vanan kanssa aiheuttaa näyttävän valoilmiön nimeltä meteori ja kappaleen ollessa yli 2 cm halkaisijaltaan, tulipallon.

Meteoroidi kuluu ilmanvastuksen aiheuttaman pommituksen ja iskuaallon infrapunasäteilyn aiheuttaman kuumuuden (ablaation) vaikutuksesta pudotessaan, ja vain suurikokoinen meteoroidi päätyy maan pinnalle asti. Meteoroidin massa alkaa kulua ablaation vaikutuksesta jo yli 100 km korkeudessa.

Iskuaallon paine kappaleen etupuolella ja tyhjiö sen takana aiheuttavat nopeutta hidastavan voiman. Kappaleen hidastuvuus kasvaa iskuaallon paineen kasvaessa alemmissa ilmakehän osissa, sekä kappaleen massan vähetessä sen liike-energiaakin katoaa.

Yli kilogramman painoiset kappaleet voivat säilyä ehjinä kulkiessaan ilmakehän läpi. Esimerkiksi 1000 tonnin painoinen kappale ei hidastu juuri lainkaan ilmakehässä, ja räjähtää maan pinnassa aiheuttaen meteoriittikraatterin.

Päivittäin Maan ilmakehään osuu 100 tonnia meteoroideja, joista lähes kaikki kuitenkin tuhoutuvat. Meteoroidien lukumäärä vähenee kymmenesosaan massaluokan kasvaessa kymmenkertaiseksi, eli suuret kappaleet ovat pieniä huomattavasti harvinaisempia.

[muokkaa] Kun meteoriitti putoaa maahan

Ilma meteoroidin ympärillä alkaa hehkua noin 120-110 kilometrin korkeudella ja kappaleen ollessa riittävän suuri se synnyttää hyvin kirkkaan valoilmiön, tulipallon, joka parhaimmillan voi hetkeksi muuttaa yön päiväksi, ollen joskus Aurinkoakin kirkkaampi. Näin kirkkaat meteorit rekisteröityvät USA:n ydinräjähdyksiä monitoroivien satelliittien sensorehin ja tapahtumapaikka, aika ja energiamäärä saadaan selville.

Suomessa havaittiin kymmenillä paikoilla Palosenmäen meteoriitin tulipallo 15. marraskuuta 1976, itse meteoriittia ei silti löydetty. Tulipallo raahasi perässään liekehtivää pyrstöä. Kuultiin valtava yliäänipamaus, joka helisytti ikkunoita. Tämänkin meteoriitin löytymistä vaikeutti se, että meteori sammui 10-30 kilometrin korkeudella kun se oli hidastunut tarpeeksi. Minuutti tai kaksi tulipallon näkymisen jälkeen havaittiin yksi tai muutama kova tykinlaukausta muistuttava yliäänipamaus. Tätä seurasi heikkenevä ukkosen jyrinää tai pikajunaa muistuttava ääni meteorin vanan matkalta.

Tulipallo voi aiheuttaa sähkökentän muutoksia, jotka joskus on kuultu sihinänä tai surinana. Monet tulipallot räjähtävät 10-30 km korkeudella ja niistä syntyy usein monta pamausta. Jopa talot voivat täristä räjähdyksen voimasta. Ydinkoekieltoa valvova seismometriverkko pystyy rekisteröimään osan näistä tapauksista.

Räjähtävästä tulipallosta voi pudota maanpinallekin asti fragmentteja. Tulipallo jättää pitkäksi aikaa valkean savuvanan taivaalle.

Meteoriitti yleensä jäähtyy pudotessaan maan ilmakehään, koska monestikaan kuumeneminen ei ulotu ilmakehässä lyhyen nopean ilmalennon aikana raudalla kuin sentin ja kivellä muutaman millin syvyyteen ja minuutin putoaminen 20 km korkeudesta jäähdyttää kiven. Tämän jälkeen kiven putoaminen päästää viheltävää ääntä.

Avaruudessa meteorodi on melko kylmä, kivimeteoroidi noin 0 °C ja rautameteoroidi n. 90 °C. Pieni meteoriitti ei tunkeudu maan tai jään sisään. Ison nyrkin kokoinen kivi menee hyvinkin katosta läpi. 20 kg painoinen kivi poraa itsensä juuri ja juuri maan sisään ja monesti pieni meteoriitti hyppää ulos kuopastaan. 7 kg esine on joskus kuitenkin tehnyt 60 cm syvän kuopan. 100 kg meteoriitti tunkeutuu metriin ja 1000 kg 3-4 metrin syvyiseen kaivomaiseen koloon. Pieni meteoriitti näyttää pudotessaan tummalta kiveltä, joka viskaa pudotessaan multaa ympärilleen. Putoaminen päästää tömähdyksen.

Kiinaan putosi maailman suurin kivimeteoriitti, lennättäen multakappaleita satojen metrien päähän ja nostatti 50 m korkean sienipölypilven. Syntyi 2 m läpimittainen, 6 m syvä kuoppa. Tunguskan komeetta-meteorin räjähdys poltti 1000 poroa ja metsän 15 km säteellä, ja sen iskuaalto tappoi kaksi asukasta kauempana keskipisteestä. Meteoriitin tiedetään varmasti suoranaisesti haavoittaneen joskus ihmistä, tappaneen koiran, lävistäneet autoja ja taivaasta tulleet kivet ovat lävistäneet taloja katosta kellariin. Rakennuksiin on osunut ainakin 10 meteoriittia.

[muokkaa] Tavallisia mineraaleja meteoriiteissa

Enstatiitti--Mg2Si2O6--

Enstatiitti

Brontsiitti--(Mg,Fe)SiO3 (vähemmän rautaa kuin hypersteenissä)

bronsiitti

Hypersthene--(Mg,Fe)SiO3 (enemmän rautaa kuin brontsiitissa)

Hypersthene

Oliviini--(Mg,Fe)2SiO4--syvässä asteroidin vaipassa muodostunut mineraali (pallasiiteissa)

Oliviini

[muokkaa] Meteoriittisateet

Yli puolet suurista meteoriiteistä hajoaa ilmakehässä synnyttäen meteoriittisateen. 1947 satoi Sihote-Alinin alueella itä-Siperiassa 6*2 km alueella rautameteoriitteja. Euroopassa satoi rautameteoriitteja ainakin v. 1803 ja 1868 - 2000 kpl verran molemmissa. Meteoriittisateissa suuret kappaleet tulevat soikean putoamisalueen etupäähän, koska ilmanvastus hidastaa enemmän pienempiä kappaleita.

Kiinaan pudonneen maailman suurimman kivimeteoriitin, Kirinin meteoriitin pudotusalue oli yli 70 km pitkä ja 8 km leveä. Alueelle putosi ainakin satoja erillisiä meteoriitteja.

[muokkaa] Yleistä meteoriiteista

Maapallolta on löydetty noin 3000 meteoriittia (Etelämantereelta lisäksi tuhansia kappaleita). Vuosittain Maan pinnalle putoaa noin 500 pesäpallon kokoista tai suurempaa meteoriittia, kuitenkin suurin osa niistä mereen ja asumattomille seuduille. Suurin osa meteoriiteista on löytynyt Etelämantereen jäätiköiltä ja aavikkoerämaista. Suomen alueelta on löydetty viimeisten 200 v. aikana 13 meteoriittia.

Massiivinen meteoriittipommitus esti alussa elämän kehittymisen maapallolla vuosimijardien ajan ja aiheutti katastrofaalisia tuhoja. Iskeymätiheys on nykyisin kuitenkin jo hyvin alhainen ja viimeisin suurtuho tapahtui n. 60 miljoonaa vuotta sitten. Vaara ei kuitenkaan ole kokonaan ohitse, sillä Maapalloa potentiaalisesti uhkaavia (NEO) kappaleita on yhä suuri joukkio kiertoradoillaan ja niitä etsitään ja niiden ratoja seurataan jatkuvasti. On hyvin harvinaista että meteoriitti tappaa tai haavoittaa ihmisen. Asutulle alueelle tapahtuneen törmäyksen aiheuttamat suuret tuhot ovat ilmiselviä. Kiinassa arvellaan satoja vuosia sitten kuolleen tuhansia megatörmäyksessä. Talteen saadaan yleensä vain kymmenen sentin luokkaa olevia, muutamien kilojen painoisia kappaleita.

Meteoriitit luokitellaan koostumuksensa mukaan johonkin kolmesta päätyypistä: kivi-, rauta- ja kivi-rauta-meteoriitteihin. Raudat koostuvat lähes puhtaasta nikkelin ja raudan seoksesta. Kivimeteoriitit koostuvat oliviinista, pyrokseenista ja maasälvästä, jotka ovat tavallisia mineraaleja. Kivet jaotellaan edelleen kondriitteihin ja akondriitteihin, joista edellisissä on millimetrin kokoisia rakeita eli kondreja jotka ovat syntyneet kuumina, mutta niiden syntymisen syytä ei tunneta. Kondreja on 80% kondriitin tilavuudesta, loppuosa on tasaista massaa ja myös on usein kalsium-alumiini-sulkeumia.

Akondriiteista jyvämäinen rakenne puuttuu ja ne muistuttavat maanpäällisiä kiviä, lähinnä basaltteja tai syväkiviä.

Kondriitteja on 91-95% kaikista meteoriiteista. Jotkut kondriitit näyttävät muodostuneen alle 20 °C lämpötilassa, toiset hieman "muuntuneet" alle 50 °C.

Tuoreeltaan löytyneiden meteoriittien perusteella lähes kaikki pudokkaat ovat kivimeteoriitteja. Vanhoista löydöistä kiviä on vain reilut puolet, sillä ne rapautuvat rautakappaleita nopeammin. Kuitenkin noin 90% meteoriiteista on magneettisia, sillä kivimeteoriiteissakin on usein rautapirote; pieniä rautapisaroita kiviaineksen seassa. Muinaisina aikoina joillain alueilla rauta tunnettiin juuri meteoriiteista.

Varmin meteoriitin tunnusmerkki on tumma kuori, joka on ilmalennon aikana sulanutta ainesta. Vain harvoin, jos meteori pirstaloituu lentonsa loppuhetkillä, voi murtokappaleesta sulamiskuori puuttua kokonaan. Kuoren pintaan jää meteoriiteille tyypillisiä virtauskuvioita, kun sula aines jähmettyy virratessaan pyrstöpäätä kohti. Ajan mittaan maastossa virtausrakenteet rapautuvat tai ruostuvat pois, mikä vaikeuttaa meteoriittien tunnistamista.

Monesti meteoriitti räjähtää ilmakehässä ja joskus voi taivaalta sataa rautaa.

Hiilikondriitit ovat tummia, hiilipitoisia meteoriitteja, joita on luultavasti suurin osa ilmakehään saapuvista meteoriiteista. Niiden tiheys on 2,2 g/cm³ eli ne ovat normaalia kiveä hieman kevyempiä. Hiilikondriitit tuhoutuvat herkemmin ilmakehässä kuin kovemmat rautameteoriitit. Suuret hiilikondriitit räjähtävät ilmakehässä valtavalla voimalla.

Monien meteoriittien, esim kivirautameteoriittien arvellaan syntyneen 100-1000 km läpimittaisten pikkuplaneettojen sisuksissa. Nopeat keskinäiset törmäykset ovat hajottaneet pikkuplaneetat. On myös löydetty muutamia lähitaivaankappaleilta (Mars, Kuu, Venus) törmäysroiskeina Aurinkoa kiertävälle radalle lennähtäneitä ja myöhemmin maapalloomme osuneita meteoriitteja. Kuuhan on koostunut kauan sitten Maahan osuneen lähes planeettakokoisen kappaleeen aiheuttamasta törmäysroiskeesta.

Maan ilmakehään osuu päivittäin enimmäkseen pieninä hitusina 100-400 tonnia meteoriittiainetta.

[muokkaa] Mistä meteoriitin tuntee?

Meteoriitilla on ainakin joitain seuraavista ominaisuuksista:

Suuri rautapitoisuus:
- Kivi on hyvin painava (korkea ominaispaino)
- Kivi on magneettinen ja se kääntää kompassin neulan
- Pieni magneetti vetää puoleensa
- Kivi on ruostunut ruskeaksi, myös kivimeteoriitti, koska niissä on monesti paljon metallista rautaa
- Kivessä metallihitusia, hiottaessa pinnassa näkyy kiiltäviä metallirakeita
Merkkejä pinnan sulamisesta
- Tumma sulamiskuori tai sen sirpaleita
- Sulamiskuori voi olla joissain kohdissa hyvin ohut, normaali paksuus 0,5 mm
- Sulamiskuori, joka erottuu muusta kivestä, jos on rikkoutunut, voi olla ruskehtava ja punertava, rautameteoriitilla sinertävä
- Vanha kuori ruskea tai harmaa, ruislimppumainen
- Hyvin vanhan kivimeteoriitin kuori jää jäljelle, kun sisus rapautuu. Kuori joko ehjä tai palasia
- Sulamiskuoressa virtauskuvioita, pisaroita ja peukalon jäljen muotoisia kuoppia, regmaglyptejä, joiden koko muutamasta millimetristä useaan senttimetriin
- Kivi pyöristynyt
- Pyöreä, tumma kuori, vaaleamman sisuksen reunat särmikkäitä
Kivi rakeinen
- Kivessä pieniä, pyöreitä, muusta rakenteesta poikkeavia rakeita, joiden läpimitta tyypillisesti 1 mm. Nämä ovat kondruleja ja kondriittisille kivimeteoriiteille tunnusomaisia.
- Kivessä tummia suonia
Merkkejä kiven putoamisesta taivaalta
- Kuoppa
- Hajonnutta kasvillisuutta tai puita

Eri meteoriittityypeissä ei esiinny aina samoja piirteitä ja kauan maassa ollut ei-magneettinen meteoriitinsirpale on vaikea tunnistaa meteoriitiksi. Sulattokuonaa yms. on monesti luultu meteoriitiksi. Usein ääni-ilmiöt ja kuopat sekoitetaan toisiinsa, vaikka niillä ei ole tekemistä keskenään.

[muokkaa] Meteoriittien luokitus

Rautameteoriitit
- Ataksiitit
- Oktaedriitit
- Heksahedriitit
Kivirautameteoriitit
- Pallasiitit
- Mesosideriitit
Kivimeteoriitit
- Kondriitit (jyvärakenteiset)
  - Hiilikondriitit (luokka C ) 3,5% kaikista
    - CI (Ivuna) tyyppi
    - CM (Mighei) tyyppi
    - CV (Vigarano) tyyppi
    - CO (Omans) tyyppi
    - CK (Karoonda) tyyppi
    - CR (Renazzo) tyyppi
    - CH tyyppi
    - CB tyyppi (Bencubbiniitit)
  - Tavalliset kondriitit (luokka O), noin 95% kaikista
    - H-kondriitit (44%) (Brontsiittikondriitti)
    - L-kondriitit (38%) (hypersteenikondriitti)
    - LL-kondriitit (13%) (Amfoteriitti)
    - E (Enstatiitti)-kondriitit (hieman yli 1%)
    - R (Rumuruti) kondriitit (harvinaisia)
    - K (Kakangari) kondriitit (harvinaisia)
    - F (Forsteriitti) kondriitit (harvinaisia)
- Akondriitit (ei-jyvärakenteiset)
  - Primitiiviset akondriitit (PAC-ryhmä)
    - Acapulcoiitit
    - Lodraniitit
    - Brachiniitit
    - Winonaiitit
    - Ureiliitit
  - HED (Vesta) meteoriitit 2/3 akondriiteista
    - Howardiitit
    - Eucriiitit
    - Diogeniitit
  - Kuumeteoriitit
  - Mars-(SNC) meteoriitit
  - Muut kehittyneet akondriitit
    - Angriitit
  - Aubriitit