• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Naturen
    Hur sällsynta mineraler bildas när meteoriter slår in i jorden

    Forskare som arbetar på den centrala toppen av Gosses Bluff meteoritkrater i Northern Territory. Upphovsman:Nick Timms, Författare tillhandahålls

    Upptäckten av ett sällsynt mineral (reidit) vid Woodleigh -meteoritpåverkan i västra Australien publicerades i veckan av Curtin University hedrar studenten Morgan Cox och kollegor.

    Reidit - och andra mineraler - bildas ibland när meteoriter kraschar in i jorden.

    Detta kräver en viss uppsättning omständigheter. Endast sex tidigare upptäckter av reidite hade någonsin rapporterats.

    Här är vad som händer när en meteorit slår in i jorden.

    Stenar från rymden

    Vår planet bombarderas kontinuerligt av meteoriter - stenar från rymden - och har varit det sedan dess bildades för cirka fyra och en halv miljard år sedan.

    Dessa föremål inkluderar steniga och metalliska asteroider, kometer och annat skräp kvar efter solsystemets bildning, stenfragment matas ut från planetytor från påverkan och eventuellt till och med sällsynta besökare som har rest utanför vårt solsystem.

    Rymdobjekt varierar i storlek från små partiklar till stora asteroider. De reser vanligtvis mot oss med hastigheter på många kilometer per sekund-så kallade hypervelocities.

    Lyckligtvis för oss, fastän, små stenar är de vanligaste, och jordens atmosfär saktar ner dem samtidigt, bränner dem bort och bryter upp dem. Vi kan ofta se detta hända som eldkulor och meteorregn. Eventuella överlevande bitar av stenfritt fall till jordens yta för att samlas in som meteoriter.

    Fireballs in the Sky -teamet vid Curtin University har ett fantastiskt nätverk av kameror för att spåra inkommande eldbollar och förutsäga meteoriternas slutliga plats - och räkna ut var i solsystemet de kom ifrån. De har gjort några stora meteoritfynd på detta sätt.

    Vissa stenar gör aldrig den sista landningen. Vissa kan också producera ett luftbrott - en atmosfärisk tryckvåg som kan orsaka skador som i Chelyabinsk i Ryssland 2013. Här, en asteroid som är cirka 20 meter bred och färdades med 19 km per sekund exploderade cirka 30 km över marken, orsakade en explosion som var tillräckligt stark blåser ut fönster i byggnader i sex närliggande städer.

    För stor för att sakta ner

    Vissa inkommande stenar är för stora för att vår atmosfär ska sakta ner, och dessa är mycket mer sällsynta.

    Dessa smäller in i jorden vid hypervelocities, som ger en enorm mängd energi och orsakar slagkratrar. Storleken på en slagkrater beror huvudsakligen på måtten, meteoritens densitet och hastighet.

    Det finns många kända slagkratrar i Australien, som Wolfe Creek i Kimberly, och Gosses Bluff nära Alice Springs. Vi känner också till kratrar som nu ligger begravda under lager av senaste sedimentära bergarter, som Woodleigh, Västra Australien.

    Gula linjer av den sällsynta mineralreiditen kan ses löpa över zirkonets kristallstruktur i detta prov från en meteoritkrater. Upphovsman:Geoscience World

    Globalt sett runt 190 slagkratrar (eller deras eroderade rester) har upptäckts på jorden - mycket färre än forskare förutspår borde ha bildats under hela jordens historia.

    Detta beror på att jordens yta är en ganska dynamisk plats, och processer för erosion och plattektonik verkar för att radera bevis på slagkratrar över tid.

    De kända kratrarna sträcker sig i diameter från några meter till några hundra kilometer över, och varierar i ålder från några tusen år till cirka två miljarder år.

    Inga slagkratrar har bildats i den senaste historien, så forskare förlitar sig på att studera gamla kratrar i kombination med laboratorieexperiment och datasimuleringar för att ta reda på vad som händer under sådana katastrofala händelser.

    Hastighet och tryck

    En händelse med hypervelocity påverkar impactor (det vill säga berget som kommer från rymden) och "ground zero" målstenar under enormt tryck, som sprider sig genom jorden som en chockvåg snabbare än ljudets hastighet.

    Det är inte ovanligt att stenarna når tryck i tiotals eller till och med hundratals gigapascal - motsvarande hundra miljarder gånger trycket från jordens atmosfär. Även i bråkdelarna av en sekund som stenar spenderar vid dessa tryck, vissa mineraler förvandlas till nya "högtrycks" -mineraler.

    Till exempel, grafit kan bilda diamanter, och mineralet zirkon kan förvandlas till reidite - som beskrivs i det nya papperet.

    När chockvågen passerar, värmeenergi produceras genom utsläpp från högt tryck. Detta kan värma upp stenarna tillräckligt för att smälta, och i många fall förångar till och med meteoriten och stenarna helt vid marknoll.

    Stötvågor orsakar också mycket skada på stenar. De kan bryta upp i fragment och slungas ut högt i atmosfären och till och med ut i rymden, lämnar efter sig en skålformad krater.

    Till slut tappar chockvågen energi, så det saktar ner och blir mindre destruktivt, och krusar genom jorden som seismiska vågor som liknar dem som avges under en jordbävning.

    Jorden förändrades för alltid

    Vid enorma händelser - som den som orsakade utrotning av dinosaurierna och 180 km över Chicxulub -kratern i Mexikanska bukten - skjuts kraterns centrum uppåt för att bilda en central topp eller toppring.

    Det är ganska alarmerande att tänka på att alla dessa saker sker inom några sekunder till några minuter efter en påverkan, och kan lämna långvariga ärr på jordens yta, orsaka betydande miljöeffekter, och till och med resultera i massutrotning.

    Slagkratrar är reliker från verkligt katastrofala händelser på jorden. Sällsynt mineralbildning är bara ett av de möjliga resultaten när stenar kommer från rymden.

    Denna artikel publiceras från The Conversation under en Creative Commons -licens. Läs originalartikeln.




    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com