Образование Челябинского метеорита воссоздали в лаборатории

Ученые из Уральского федерального университета экспериментально смоделировали процесс образования горных пород в Челябинском метеорите и выяснили, какие условия обеспечили такой состав. Исследование поможет точнее определять природу других небесных тел. Статья опубликована в журнале Planetary and Space Science.

В феврале 2013 года метеоритная экспедиция УрФУ первой исследовала фрагменты Челябинского метеорита. Сначала в руки ученых попадали образцы светлой или темной литологии, однако во фрагменте метеорита, поднятом из озера Чебаркуль, присутствовали все разновидности литологии — светлая, темная, ударный расплав. Ученые задались вопросом о природе возникновения этого феномена. В лабораторном эксперименте они доказали, что изменения литологии метеорита, происходившие в космосе, могли быть последствием одного ударного события, в результате которого могли сформироваться все типы литологий. Такие экспериментальные доказательства получены впервые.

«По составу и структуре металлов и силикатов в веществе метеорита мы установили, что оно залегало в глубине родительского астероида. Небесное тело подверглось ударному воздействию. При столкновении астероида с другим космическим объектом на просторах Солнечной системы образовался расплав пород. Участки расплава в Челябинском метеорите имеют серый цвет, в них включены светлая литология и окаймляющая ее темная литология. Темная литология — это те фрагменты, которые попали в расплав и частично расплавились, оставшись в составе родительского астероида под действием его гравитации. Это схоже с тем, что происходит в ударных кратерах и на Земле, и на безвоздушных астероидах», — рассказывает руководитель исследования Виктор Гроховский.

Для проведения ударного эксперимента из вещества Челябинского метеорита был вырезан сферический образец светлой литологии диаметром 4 см (фрагменты светлой литологии максимально соответствуют первоначальному веществу родительского астероида). Помещенный под вакуумом в стальной контейнер толщиной 6 мм, образец был подвергнут воздействию сходящейся ударной волной, созданной взрывом снаружи стальной оболочки, с постепенным увеличением давления (от ~15 гигапаскалей во внешнем слое образца до более чем 400 гигапаскалей в его центре) и температуры (свыше 1100 °C в центре образца). После проведения эксперимента образец охладили до комнатной температуры (при этом скорость падения температуры в центре шара достигала 80 °C/сек), а затем распилили на тонкие срезы. Дальнейшее исследование с помощью оптической и электронной микроскопии обнаружило четыре различимые структурные зоны, демонстрирующие разные степени метаморфизма в зависимости от мощности ударного воздействия, уровней давления и температуры: светлую, темную, смешанную литологии, а также ударный расплав.

Исследования имеют важное практическое значение для решения проблем космической безопасности: благодаря таким экспериментам и с помощью оптических измерений наука сможет различить состав и строение небесных тел, которые приближаются к нашей планете.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.