Kaip mokslininkai tyrinėja meteoritus?
Trumpas atsakymas: Mokslininkai tiria meteoritus juos rinkdami iš Žemės ir laboratorijose tirdami jų cheminę sudėtį, struktūrą ir amžių. Šie tyrimai mums pasako, iš ko meteoritai sudaryti, iš kur jie greičiausiai atkeliavo ir kiek jiems metų.
Paprasčiau tariant
Pirmiausia žmonės Žemėje suranda ir surenka meteoritus. Mokslininkai išvalo ir pasveria uolienas. Jie supjausto plonus griežinėlius, kad galėtų jas apžiūrėti mikroskopu.
Jie naudoja masių spektrometrus, kad matuotų chemines medžiagas ir įvairių rūšių atomus (izotopus). Radiometrinis datavimas naudoja nestabilius atomus, kurie skyla žinomu greičiu, kad nustatytų amžių. Mokslininkai taip pat matuoja magnetines savybes ir uolienos tankį.
Sudėjus šiuos duomenis, paaiškėja, ar meteoritas atkeliavo iš asteroido, Mėnulio ar kitos vietos, ir kas jam nutiko kosmose ir susidūrus su Žeme. Mokslas: Radioaktyvaus skilimo dėsnis (radiometrinis datavimas) Radioaktyvus skilimas yra taisyklė, teigianti, kad tam tikri nestabilūs atomai (tėviniai izotopai) virsta stabiliais atomais (dukteriniais izotopais) pastoviu greičiu. Matuodami meteorito tėvų ir dukterinių izotopų santykį ir žinodami skilimo greitį, mokslininkai apskaičiuoja, kiek laiko uoliena išlaikė savo atomus, o tai suteikia amžių.
Laboratorijos taip pat naudoja izotopų santykius (kaip deguonies izotopus), kad sugrupuotų panašios kilmės meteoritus. Kiti metodai, pavyzdžiui, kosminių spindulių sukurtų izotopų matavimas, nurodo, kiek laiko uoliena plūduriavo kosmose, kol nusileido Žemėje. Naudojami prietaisai apima masių spektrometrus izotopams matuoti ir elektroninius mikroskopus mažyčiams mineralams pamatyti.
Iš kur mes žinome: Skirtingos izotopų sistemos ir nepriklausomi datavimo metodai suteikia sutampančius amžius ir užuominas tiems patiems mėginiams. Laboratoriniai eksperimentai ir kryžminiai metodų patikrinimai leidžia datuoti patikimai.
Ką sako fizika
Įvardyti dėsniai / principai: Radioaktyvaus skilimo dėsnis (radiometrinis datavimas) Radioaktyvus skilimas yra taisyklė, teigianti, kad tam tikri nestabilūs atomai (tėviniai izotopai) virsta stabiliais atomais (dukteriniais izotopais) nuspėjamu greičiu.
Mokslininkai iš meteoritų išpjauna mažyčius mėginius ir masių spektrometrais matuoja tėvų ir dukterinių izotopus. Naudodami žinomą skilimo greitį, jie apskaičiuoja, kiek laiko tie atomai skyla, o tai nurodo uolienos sukietėjimo amžių. Be paprasto amžiaus nustatymo, mokslininkai lygina izotopų santykius (pvz., deguonies izotopus), kad susietų meteoritus su konkrečiomis grupėmis ar tėvais, pavyzdžiui, skirtingų rūšių asteroidais.
Kosminių spindulių poveikio matavimai rodo, kiek laiko uoliena buvo veikiama kosmose kaip mažas objektas, prieš nusileisdama Žemėje. Mikroskopai atskleidžia tekstūras, tokias kaip chondrulės (maži apvalūs gabalėliai), metalo grūdeliai ir smūgio požymiai nuo smūgių. Cheminė sudėtis, tekstūros ir amžius kartu pasakoja apie susidarymą, įkaitimą, susidūrimus ir judėjimą kosmose.
Kaip mes tai žinome: kelios izotopų sistemos ir nepriklausomi metodai duoda nuoseklius rezultatus tiems patiems meteoritams. Laboratorinis kalibravimas ir tarplaboratoriniai palyginimai patvirtina matavimų patikimumą.
Pastebėk aplink
- Murchisono meteoritas – anglies turtinga uoliena, kurioje yra sudėtingų organinių molekulių.
- Allende meteoritas – akmeninis meteoritas, žinomas dėl daugybės chondrulių ir naudojamas daugelyje tyrimų.
- Campo del Cielo – Argentinoje rastas geležies turtingas meteoritų laukas su daugybe sunkių fragmentų.
- Čeliabinsko meteoritas – neseniai virš Rusijos subyrėjęs ryškus ugnies kamuolys, kuris buvo rastas tyrimams.
Išbandymas
Magneto ir tankio bandymas
Sauga: Laikykite mažus daiktus atokiau nuo labai mažų vaikų; nenurykite magnetų ar mažų gabalėlių.
Priemonės
- stiprus magnetas
- maži akmenys (vienas metalinis
- vienas paprastas)
- geležinė vinis arba poveržlė
- dubuo su vandeniu arba maži žvyneliai (nebūtina)
Žingsniai
- Naudokite magnetą, kad patikrintumėte, kuriuos akmenis jis traukia. Atkreipkite dėmesį, kurie iš jų limpa arba juda.
- Palyginkite kiekvieno akmens svorį rankoje arba pasverkite juos svarstyklėmis, jei turite.
- Įmerkite kiekvieną akmenį į vandenį, kad pamatytumėte, ar kuris nors iš jų plūduriuoja (dauguma neplūduriuoja), ir stebėkite, kaip jie stovi (tankesnės uolienos greitai skęsta).
- Palyginkite nežinomos uolienos magnetinį ir tankio elgesį su geležine vinimi arba poveržle. Ką tai rodo: Geležimi turtingi meteoritai dažnai yra magnetiniai ir tankūs, todėl magneto ir tankio bandymai padeda pastebėti meteoritų tipo mėginius.
Žodžiai, kuriuos verta žinoti
- Meteoritas: iš kosmoso į Žemę nusileidusi uoliena.
- Meteoritas: šviesos blyksnis, kurį matome, kai uoliena dega Žemės atmosferoje.
- Radiometrinis datavimas: metodas, kurio metu radioaktyvusis skilimas naudojamas uolienos amžiui nustatyti.
- Izotopas: elemento versija, kurios atome yra skirtingas neutronų skaičius.
Dažni klausimai
Ar galiu rasti meteoritą savo kieme?
Įmanoma, bet dauguma meteoritų yra reti; patikrinkite, ar nėra sunkių, magnetinių uolienų, ir praneškite apie radinius vietos ekspertams.
Ar meteoritai pavojingi?
Dauguma jų nėra pavojingi nusileidę; pagrindinis pavojus yra pats krintantis objektas smūgio metu, o tai reta.
Ar meteoritai atkeliauja iš Mėnulio, ar iš Marso?
Kai kurie meteoritai atkeliauja iš Mėnulio ir Marso, ir mokslininkai juos identifikuoja pagal cheminę sudėtį ir mineralus.