Хондра в метеорите

Перед вами увеличенный фрагмент метеорита — обыкновенного хондрита DHO 556 — в поляризованном свете. Этот метеорит нашли в Омане в 2001 году. В центре снимка видна хондра (от греч. χόνδρος «зерно») — такие округлые образования диаметром в среднем 0,5–1 мм входят в состав почти всех известных метеоритов (доля хондритов — примерно 89% от всех наблюдавшихся падений метеоритов). Благодаря поляризованному свету видны скелетные кристаллы оливина — магнезиально-железистого силиката (Mg,Fe)₂[SiO₄] (см. картинку дня «Оливин в поляризованном свете»). Темная масса, окружающая хондру, — это матрикс, основной материал метеорита, представляющий собой сгусток космической пыли.

Хондры, извлеченные из метеорита. Самая крупная диаметром примерно 1 см. Фото из статьи W. D. Ehmann, 2000. Space Visitors in Kentucky: Meteorites and Meteorite Impact Sites in Kentucky

Хондриты — это самая распространенная группа метеоритов (см. метеоритную статистику). Бывают еще ахондриты, по минеральному составу похожие на земные коровые и мантийные породы, и железные и железо-каменные метеориты, целиком или почти целиком состоящие из сплава железа и никеля (см. Классификация метеоритов). Хондриты и ахондриты называются каменными метеоритами, потому что по химическую составу они напоминают обычные земные камни — это в первую очередь силикаты магния. Но по своему происхождению хондриты кардинально отличаются от всех остальных метеоритов.

Дело в том, что ахондриты, а также железные и железо-каменные метеориты образовались из вещества планет или планетоподобных астероидов, у которых первичное вещество недр подверглось плавлению и дифференциации на железное ядро и силикатную мантию. Хондриты же состоят из первичного, почти не преобразованного вещества Солнечной системы, которая образовалась при сжатии огромного облака пыли и газа.

Планеты земной группы (Меркурий, Венера, Земля и Марс), их спутники и астероиды образовались в первую очередь из пыли и куда в меньшей степени из газа — в отличие от газовых гигантов и Солнца, в которых эти компоненты остались примерно в тех же пропорциях, что были в изначальном облаке.

Протопланетные диски вокруг звезд HD 97048, HD 135344B и RX J1615, расположенных в 450–600 световых годах от Земли, заснятые Очень большим телескопом (см. одноименную картинку дня). Такие диски образуются вокруг молодой звезды сразу после сжатия облака и состоят из газа и пыли, которые не попали в саму звезду, но из которых в дальнейшем могут сформироваться планеты и другие небесные тела в новой системе. Из аналогичного диска образовалась и наша Солнечная система. Изображение с сайта eso.org

Сценарий формирования небесных тел зависел от их размера. Планетам тепла от гравитационного сжатия вполне хватало, чтобы спровоцировать в их недрах плавление и запустить дифференциацию, проявляющуюся в вулканизме и образовании железных ядер. А вот у астероидов всё зависело от содержания радиоактивных элементов (которых в самом начале истории Солнечной системы было гораздо больше). Если их оказывалось достаточно, в астероиде также начинались плавление и дифференциация. Правда, из-за того, что астероид меньше, он остывал быстрее, и вулканизм заканчивался гораздо раньше. В тех же астероидах, которым тепла не хватило, вещество сохранило свое первоначальное строение и состав — однородный во всём астероиде, от центра и до поверхности. Обломки таких астероидов, упавшие на Землю, мы и называем хондритами.

Но откуда в метеоритах взялись хондры? При сжатии первоначального облака, из которого всё образовалось, происходил разогрев. В некоторых местах облака разогрев был достаточно сильным, чтобы космическая пыль расплавилась. Затем капли расплавленной космической пыли застыли — так и образовались хондры.

Челябинский метеорит в поляризационном свете при 20-кратном увеличении. На фоне более темной основной массы видны отдельные хондры — здесь они претерпели высокое давление, поэтому уже не такие круглые. Фото © Василиса Бабицкая, Кирилл Власов (Метеоритная коллекция РАН) с сайта meteorite.chrdk.ru

Фото © Василиса Бабицкая, Кирилл Власов (Метеоритная коллекция РАН) с сайта meteorite.chrdk.ru. Материал подготовлен совместно с сообществом «Красивая Наука».

См. также о метеоритах:
1) Метеорит Фукан, «Элементы», 15.07.2016.
2) Ордовикские метеориты, «Элементы», 09.02.2017.

Георгий Махатадзе