• Artiklens indhold er godkendt af redaktionen

meteorit

Oprindelige forfattere KLRaog VFB Seneste forfatter KLRa

Meteorit. Træsnit af Sebastian Brant, der viser en stor stenmeteorit, der faldt 7.11.1492 ved Ensisheim i Alsace.

Meteorit. Træsnit af Sebastian Brant, der viser en stor stenmeteorit, der faldt 7.11.1492 ved Ensisheim i Alsace.

meteorit, kosmisk bjergartsfragment, der er faldet på jordoverfladen (jf. meteor og meteoroide). Når meteoritterne vejer mere end ca. 100 t og har en hastighed på mere end ca. 5 km/s, dannes et meteorkrater. Meteoritter navngives efter faldstedet; således hedder de danske meteoritter Mern-, Århus-, Jerslev- og Felsted-meteoritten.

Der falder i gennemsnit 0,4 meteoritter i kg-klassen pr. år pr. million km2. Det svarer til, at der falder ca. 200 meteoritter hvert år over hele Jorden, men kun ca. 5 af disse bliver fundet og bragt til museer. Statistisk set skulle der falde en håndstor meteorit i Danmark hvert 57. år. Meget kosmisk materiale falder imidlertid på Jorden i form af mikrometeoritter og kosmisk støv; alt iberegnet falder der ca. 20.000 t kosmisk materiale om året.

Ordet meteorit kommer af meteor og -it.

Meteoritterne deles op i tre hovedgrupper: stenmeteoritter, jernmeteoritter og jern-sten-meteoritter. Disse underinddeles i grupper efter deres struktur og kemiske sammensætning. I store træk mener man, at hver af disse undergrupper stammer fra hver sit asteroidelignende meteoritmoderlegeme. Man kender således meteoritter fra flere end 30 forskellige moderlegemer. Jernmeteoritterne menes for størstedelens vedkommende at stamme fra metalliske asteroidekerner, mens nogle af stenmeteoritterne udgør mere eller mindre oprindeligt urmateriale fra nebulaen. Andre stenmeteoritter samt jern-sten-meteoritter menes at være magmatiske bjergarter.

Annonce

Forklaring på meteoritter - historisk set

Allerede i oldtiden erkendte man, at meteoritter var sten fra rummet. Den ældste omtale af en meteorit skyldes filosoffen Pythagoras, der i 550 f.Kr. besøgte præsteskabet for gudinden Kybele på Kreta. Kybele var alle guders moder og dermed Jordens og himmelrummets hersker. I Kybeles helligdom opbevaredes en såkaldt tordensten - en meteorit - som ifølge en tvivlsom tradition skulle være faldet allerede i 1478 f.Kr.

I mange beretninger af græske og romerske historieskrivere omtales meteoritter og meteorfald. Således har Plinius d.æ. i sin Naturhistorie flere beretninger om meteorfald. Det er imidlertid karakteristisk for Plinius og i øvrigt alle senere forfattere helt op i middelalderen, at de kom med mange forskellige forklaringer på fænomenet, og at de ikke var i stand til at skelne virkelige begivenheder fra overdrivelser.

En af de mest forunderlige begivenheder i videnskabshistorien er, at man fra 1700-t. begyndte at afvise meteorfaldberetninger som fri fantasi. Årsagen til denne pure afvisning af fakta i begyndelsen af oplysningstiden er sikkert, at man i denne periode gennem Keplers og Newtons love netop havde erkendt Solsystemets struktur, og at der i det nye verdensbillede endnu kun var plads til planeter. Et eksempel er Lavoisiers behandling af en meteorit med tilhørende faldberetning fra september 1768. På vegne af Académie française afviste han faldberetningen som rent opspind og mente, at stenen blot var en lokal bjergart, der havde været udsat for et lynnedslag.

Meteoritter og meteorfald måtte således genopdages, inden de endeligt blev anerkendt af videnskaben. Det skete i 1794 i en lille bog, der er skrevet af den tyske fysiker E.F.F. Chladni; heri konkluderer han ud fra tidligere nedskrevne beretninger, at meteoritter vitterlig var sten fra rummet, og at de som ildkugler faldt ned på Jorden.

Jern-sten-meteoritter

Jern-sten-meteoritter omfatter grupperne mesosideritter og pallasitter. Begge grupper består af relativt store mængder metal fordelt i en silikatmatrix. Oprindelsen af jern-sten-meteoritterne er stadig uklar.

Stenmeteoritter

Stenmeteoritter opdeles i chondritter, der indeholder chondruler, og achondritter uden chondruler. Chondruler er mm-store silikatkugler, der er dannet tidligt i Solsystemets historie, formodentlig inden planeter, måner og asteroider var dannet, og inden Solen begyndte at skinne. Præcis hvordan chondrulerne er dannet, ved man ikke, men de må have været udsat for en meget pludselig og kortvarig opvarmningsproces, fordi de stadig indeholder flere flygtige grundstoffer. Smeltningen og den efterfølgende størkning må have fundet sted i rummet, for chondrulerne er næsten perfekte kugler. De kan være dannet i nebulaen enten som kondensater eller ved lynudladninger.

Chondritter deles op i kulchondritter og ordinære chondritter. Kulchondritterne omfatter fire større grupper: CV, CO, CM, CI samt flere mindre. Alle kulchondritter indeholder kulstof (C), helt op til 2%, herunder mange komplicerede organiske molekyler som fx aminosyrer. Kulchondritterne er de mest primitive meteoritter, man kender, dvs. at de i høj grad afspejler den oprindelige sammensætning af nebulaen. Fx har CM-kulchondritterne ikke været opvarmet til over 200 °C, siden de blev samlet til en bjergart for ca. 4,55 mia. år siden.

Meteorit. 1 Tværsnit af jern-sten-meteoritten Springwater fra Canada, en pallasit. Afrundede, gulbrune olivinkrystaller af cm-størrelse veksler med blanke jern-nikkel-partier. Sidelængde 20 cm. 2 Widmanstättenmønster i jernmeteoritten Gibeon fra Namibia. Mønsterets struktur kan ikke fremstilles kunstigt, fordi den kræver ekstremt langsom afkøling gennem millioner af år for sin dannelse. Poleret og ætset slib fotograferet i polariseret lys. Sidelængde 5 mm. 3 Stenmeteoritten Dhajala fra Indien er en chondrit. Tynde snit gennem meteoritten afslører, at den er opbygget af kuglerunde, mm-store korn, chondruler. I polariseret lys kan man se den indre krystalstruktur i chondrulerne. Sidelængde 0,9 mm.

Meteorit. 1 Tværsnit af jern-sten-meteoritten Springwater fra Canada, en pallasit. Afrundede, gulbrune olivinkrystaller af cm-størrelse veksler med blanke jern-nikkel-partier. Sidelængde 20 cm. 2 Widmanstättenmønster i jernmeteoritten Gibeon fra Namibia. Mønsterets struktur kan ikke fremstilles kunstigt, fordi den kræver ekstremt langsom afkøling gennem millioner af år for sin dannelse. Poleret og ætset slib fotograferet i polariseret lys. Sidelængde 5 mm. 3 Stenmeteoritten Dhajala fra Indien er en chondrit. Tynde snit gennem meteoritten afslører, at den er opbygget af kuglerunde, mm-store korn, chondruler. I polariseret lys kan man se den indre krystalstruktur i chondrulerne. Sidelængde 0,9 mm.

De ordinære chondritter, der udgør ca. 80% af alle meteoritter, opdeles i tre hovedgrupper: H, L og LL. H (High) og L (Low) står for hhv. højt og lavt samlet jernindhold i silikater og som metal (Fe), mens LL står for ekstra lavt Fe. Desuden findes en særlig gruppe med de såkaldte enstatit-meteoritter. Mineralogisk set består chondritterne af silikater (70-94%), metal (0-22%) og sulfider (4-10%). Silikaterne er overvejende oliviner og pyroxener.

Achondritter omfatter flere grupper, bl.a. eukritter, howarditter, diogenitter, urelitter, aubritter og SNC-meteoritter. Fælles for disse grupper er, at de ikke indeholder chondruler, men derimod er magmatiske bjergarter, som har gennemgået geologiske processer, herunder smeltning, på deres moderplaneter. Der er tale om kappebjergarter, og achondritter må ligesom jernmeteoritter således stamme fra moderlegemer, der har undergået smeltning, og som derefter har været opdelt i en silikatkappe og en jernkerne. Chondritterne stammer derimod fra ufraktionerede moderlegemer, der ikke har været opvarmet tilstrækkeligt til, at metallet har kunnet samle sig i midten af legemet. SNC-meteoritterne, opkaldt efter de tre ældste medlemmer i gruppen (Shergotty, Nakhla og Chassigny), menes at stamme fra Mars, hvor de i så fald er blevet sendt ud i rummet ved et voldsomt meteornedslag. Herefter har de fulgt Keplerbaner omkring Solen for til sidst at lande på Jorden.

Andre achondritter fundet på Antarktis er med sikkerhed identificeret som bjergarter fra Månen.

Jernmeteoritter

Jernmeteoritter består af en jern-nikkel-legering (FeNi) med små koncentrationer af andre grundstoffer. Fordelt i denne metalmatrix findes indeslutninger af mineralerne troilit (FeS), schreibersit ((Fe,Ni)3P) og flere sjældnere mineraler. Selve FeNi-legeringen forekommer i to faser, kamacit (Ni < 7,5%) og tænit (Ni > 30%). I visse typer af jernmeteoritter er kamacit og tænit blandet i et oktaederlignende Widmanstättenmønster (Widmanstättenstruktur), der fremtræder, når man ætser en poleret jernmeteorit med svag syre. Andre jernmeteoritter med mindre Ni-indhold indeholder kun kamacit og udviser ikke denne struktur. Disse kaldes hexahedritter.

Meteorit. Den øreformede jernmeteorit Bacubirito, fundet 1863, er 4,2 m lang og vejer ca. 22 t. Den er udstillet i byparken i Culiacán Rosales i Mexico. De mange skålformede fordybninger skyldes en kombination af afsmeltning under faldet gennem atmosfæren, der skaber de såkaldte regmaglypter, og korrosion i tusinder af år efter faldet.

Meteorit. Den øreformede jernmeteorit Bacubirito, fundet 1863, er 4,2 m lang og vejer ca. 22 t. Den er udstillet i byparken i Culiacán Rosales i Mexico. De mange skålformede fordybninger skyldes en kombination af afsmeltning under faldet gennem atmosfæren, der skaber de såkaldte regmaglypter, og korrosion i tusinder af år efter faldet.

Jernmeteoritter opdeles i 13 grupper efter deres indhold af forskellige hovedgrundstoffer og sporstoffer, først og fremmest Ni, Ir, Ga og Ge. Af de 13 jernmeteoritgrupper udviser 11 tegn på fraktioneret krystallisation. Efterhånden som krystallisationen skred frem, ændredes restsmeltens sammensætning. Herved fik kernen en varierende sammensætning af de forskellige grundstoffer. Når moderasteroiden senere blev knust ved et kosmisk sammenstød, bevægede fragmenterne sig i en tid i selvstændige baner om Solen og faldt senere ned på Jorden som meteoritter.

Widmanstättenmønsteret dannes ved afkøling af asteroidekernen. Ved temperaturer over 750 °C består kernen af ren tænit. Under afkøling udfældes kamacit i det oktaederlignende mønster. Nikkel diffunderer fra kamacitten til tænitten, og pga. den meget lave diffusionshastighed er processen i mange tilfælde endnu ikke forløbet til ende, selvom der er gået ca. 4,5 mia. år siden dannelsen. Uligevægtsprofiler af Ni er derved frosset ind i tænitkrystallerne i Widmanstättenmønsteret. Ved at måle disse uligevægtsprofiler kan man bestemme afkølingshastigheden af moderasteroidens kerne, idet en høj afkølingshastighed giver en stor grad af uligevægt; typisk er de uhyre lave for jernmeteoritter, 1-100 °C pr. million år. Når man har bestemt afkølingshastigheden, kan man beregne asteroidens radius (lille radius giver høj afkølingshastighed). Ved sådanne beregninger er meteoritmoderlegemernes radier blevet anslået til 1-25 km.

Mineraler

Meteoritter er opbygget af ca. 50 mineraler, hvoraf de vigtigste er olivin, pyroxen og feldspat samt jernlegeringerne kamacit og tænit. Desuden forekommer sulfider som troilit (FeS) og daubreelit (FeCr2S4) samt oxider, fx cristobalit (SiO2), maghemit (γ-Fe2O3) og chromit (FeCr2O4). Der findes små mængder af kobber og kulstof (især som grafit), og i jernmeteoritter forekommer både carbider, fx cohenit ((Fe,Ni)3C) og haxonit ((Fe,Ni)23C6), og nitrider, fx roaldit (FeN) og carlsbergit (CrN). Fosfor findes som fosfidet schreibersit ((Fe,Ni)3P), især i jernmeteoritter, og som mere end ti forskellige fosfater, bl.a. klorapatit (Ca5(PO4)3Cl). Det er karakteristisk, at meteoritternes mineraler er vandfri og ikke indeholder hydroxylgrupper.

Ved meteorittens passage gennem atmosfæren smelter overfladen, og der dannes en tynd, sort smelteskorpe af magnetit (Fe3O4) og wüstit (FeO) og omsmeltede komponenter af meteoritten selv. I meteoritter, som har været udsat for voldsomme chok, findes små diamanter, dannet af kulstof fra grafit, samt maskelynit, som er en omdannet feldspat.

Meteoritter forvitrer på jordoverfladen. Olivin nedbrydes ret hurtigt og ligeså nikkeljernet, hvis ødelæggelse stærkt fremskyndes af jordbundens klorindhold. Massive sulfider, fosfider og karbider er stabile efter mere end 100.000 år, og særlig stabil er chromit, der kendes fra en stenmeteorit, dannet for 475 mio. år siden og indlejret i svensk orthoceratitkalksten.

Referér til denne tekst ved at skrive:
Kaare Lund Rasmussen, Vagn Fabritius Buchwald: meteorit i Den Store Danske, Gyldendal. Hentet 17. januar 2017 fra http://denstoredanske.dk/index.php?sideId=124767