Mikrometeorit -Micrometeorite

Mikrometeorit
Mikrometeorit.jpg
Antarktika karından toplanan mikrometreorit .

Bir mikrometeorit , Dünya atmosferinden girişten sağ kurtulan bir mikrometeoroiddir . Genellikle Dünya'nın yüzeyinde bulunan mikrometeoritler , daha küçük boyutları, daha bol olmaları ve farklı bileşimleri ile meteoritlerden farklıdır. IAU resmi olarak göktaşlarını 30 mikrometre ila 1 metre olarak tanımlar; mikrometeoritler, aralığın küçük ucudur (~milimetre altı). Bunlar, daha küçük gezegenler arası toz parçacıklarını (IDP'ler) de içeren kozmik tozun bir alt kümesidir.

Mikrometeoritler Dünya atmosferine yüksek hızlarda (en az 11 km/s) girerler ve atmosferik sürtünme ve sıkıştırma yoluyla ısınırlar . Mikrometeoritler bireysel olarak 10 -9 ve 10 -4 g ağırlığındadır ve toplu olarak günümüz Dünyasına gelen dünya dışı materyallerin çoğunu oluşturur.

Fred Lawrence Whipple , Dünya'ya düşen toz büyüklüğündeki nesneleri tanımlamak için ilk olarak "mikro göktaşı" terimini kullandı. Bazen Dünya atmosferine giren meteoroidler ve mikrometeoroidler , yere ulaşıp ulaşmadıklarına bakılmaksızın meteorlar veya "kayan yıldızlar" olarak görünürler ve meteoritler ve mikrometeoritler olarak hayatta kalırlar.

giriiş

Mikrometeorit (MM) dokuları, orijinal yapısal ve mineral bileşimleri, atmosfere girerken deneyimledikleri ısınma derecesine (ilk hızlarının ve giriş açılarının bir işlevi) göre değiştikçe değişir. Orijinal mineralojilerini koruyan erimemiş parçacıklardan (Şekil 1 a, b), kısmen erimiş parçacıklara (Şekil 1 c, d) ve yuvarlak erimiş kozmik kürelere (Şekil 1 e, f, g, h, Şekil 1) kadar uzanırlar. 2) bazıları buharlaşma yoluyla kütlelerinin büyük bir bölümünü kaybetmiştir (Şekil 1 i). Sınıflandırma, bileşime ve ısıtma derecesine dayanmaktadır.

Şekil 1. Farklı mikrometeorit sınıflarının enine kesitleri: a) İnce taneli erimemiş; b) İri taneli Erimemiş; c) Scoriase; d) Relikt-tanecik Yatağı; e) Porfirik; f) Çubuklu olivin; g) Kriptokristalin; h) Cam; ben kedi; j) G tipi; k) I-tipi; ve l) Tek mineral. G- ve I-tipleri dışında tümü, taşlı MM'ler olarak adlandırılan silikat açısından zengindir. Ölçek çubukları 50µm'dir.
Şekil 2. Taşlı kozmik kürelerin ışık mikroskobu görüntüleri.

Mikrometeoritlerin dünya dışı kökenleri, aşağıdakileri gösteren mikro analizlerle belirlenir:

  • İçerdikleri metal, meteorlarda bulunana benzer.
  • Bazıları, göktaşı füzyon kabuklarında bulunan yüksek sıcaklıkta bir demir oksit olan wüstite sahiptir.
  • Silikat mineralleri, meteoritlerdekine benzer ana ve iz element oranlarına sahiptir.
  • Demir kürelerde kozmojenik manganez ( 53 Mn ) ve taşlı MM'lerde kozmojenik berilyum ( 10Be ), alüminyum ( 26Al ) ve güneş neon izotopunun bolluğu dünya dışıdır.
  • Bazı MM'lerde güneş öncesi tanelerin varlığı ve ultra karbonlu MM'lerde döteryum fazlalıkları, bunların yalnızca dünya dışı olmadığını, bazı bileşenlerinin Güneş Sisteminden önce oluştuğunu gösterir .

Her yıl tahminen 40.000 ± 20.000 ton (t/yıl) kozmik toz üst atmosfere girer ve bunun %10'undan daha azının (2700 ± 1400 t/yıl) parçacıklar halinde yüzeye ulaştığı tahmin edilir. Bu nedenle, biriken mikrometeoritlerin kütlesi, yaklaşık 50 t/yıl'ı temsil eden meteoritler için tahmin edilenden kabaca 50 kat daha fazladır ve her yıl atmosfere giren çok sayıda parçacık (~10 17 > 10 µm), büyük MM koleksiyonlarının içerdiğini gösterir. Asteroitler, kuyruklu yıldızlar ve Ay ve Mars'tan gelen parçalar dahil olmak üzere Güneş Sistemindeki tüm toz üreten nesnelerden gelen parçacıklar. Büyük MM koleksiyonları, Dünya üzerinde biriken malzemelerin boyutu, bileşimi, atmosferik ısıtma etkileri ve türleri hakkında bilgi sağlarken, bireysel MM'lerin ayrıntılı çalışmaları, bunların kaynağı, karbonun doğası , amino asitler ve içerdikleri güneş öncesi tanecikler hakkında fikir verir.

Asit banyolarındaki mikrometeoritlerden alınan mikroskobik kromit kristallerinin veya krom-spinellerin kimyasal analizi, bugün Dünya'ya ulaşan MM'nin yüzde yarısından daha azını temsil eden ilkel akondritlerin , 466 milyon yıl önce biriken MM'ler arasında yaygın olduğunu göstermiştir. .

Toplama siteleri

Güney Kutbu içme suyu kuyusunun dibinden toplanan MM'lerin yedi dakikalık bir filmini izlemek için buraya tıklayın.

Mikrometeoritler, derin deniz çökeltilerinden , tortul kayaçlardan ve kutupsal çökeltilerden toplanmıştır . Daha önce Dünya yüzeyindeki düşük konsantrasyonları nedeniyle kutup karı ve buzundan toplanmışlardı, ancak 2016'da kentsel ortamlarda mikrometeoritleri çıkarmak için bir yöntem keşfedildi.

okyanus çökeltileri

Erimiş mikrometeoritler (kozmik küreler) ilk olarak HMS Challenger'ın 1873-1876 seferi sırasında derin deniz çökeltilerinden toplandı . 1891'de Murray ve Renard "iki grup [mikrometeoritler] buldular: birincisi, metalik çekirdekli veya içermeyen siyah manyetik küreler; ikincisi, kristal yapıya sahip kondri (ul) lere benzeyen kahverengi renkli küreler". 1883'te bu kürelerin, karasal parçacık kaynaklarından uzakta bulunmaları, zamanın fırınlarında üretilen manyetik kürelere benzememeleri ve nikel-demir (Fe-Ni) metal çekirdeklerinin metalik demire benzememesi nedeniyle dünya dışı olduğunu öne sürdüler. volkanik kayalarda bulunur. Kürecikler, yavaş yavaş biriken çökeltilerde, özellikle de karbonat dengeleme derinliğinin altında biriken kırmızı killerde bol miktarda bulunuyordu; bu, bir göktaşı kökenini destekleyen bir bulguydu. Fe-Ni metal çekirdekli kürelere ek olarak, 300 µm'den büyük bazı küreler, platin grubundan elementlerin çekirdeğini içerir.

HMS Challenger'ın ilk koleksiyonundan bu yana , kozmik küreler, çekirdekler, kutu çekirdekler, kapaklı tutucular ve manyetik kızaklar kullanılarak okyanus çökeltilerinden kurtarıldı. Bunların arasında "Kozmik Muck Tırmık" adı verilen manyetik bir kızak, Pasifik Okyanusu tabanındaki kırmızı killerin en üstteki 10 cm'lik yüzeyinden binlerce kozmik küre çıkardı .

karasal tortular

Karasal çökeltiler ayrıca mikrometeoritler içerir. Bunlar şu örneklerde bulunmuştur:

En eski MM'ler, 140 ila 180 milyon yıllık sert zeminlerde bulunan tamamen değiştirilmiş demir kürelerdir.

Kentsel mikrometeoritler

2016'da yeni bir çalışma, kentsel alanlardaki düz çatıların mikrometeoritleri çıkarmak için verimli yerler olduğunu gösterdi. "Kentsel" kozmik küreler daha kısa bir karasal yaşa sahiptir ve önceki bulgulardan daha az değişmiştir.

Amatör toplayıcılar, çatı iniş borusu gibi geniş bir alandan gelen tozun yoğunlaştığı alanlarda mikrometeoritler bulabilir.

Kutup çökeltileri

Kutup tortullarında bulunan mikrometeoritler, diğer karasal ortamlarda bulunanlardan çok daha az ayrışmıştır, bu da arayer camının çok az aşındırılması ve çok sayıda cam küreciklerin ve erimemiş mikrometeoritlerin, derin denizde nadir bulunan veya bulunmayan parçacık türlerinin varlığının kanıtladığı gibi örnekler. Kutup bölgelerinde bulunan MM'ler, Grönland karı, Grönland kriyokoniti, Antarktika mavi buzu Antarktika aeolian (rüzgarla çalışan) enkaz, buz çekirdekleri, Güney Kutbu su kuyusunun dibinden, Antarktika tortu tuzaklarından ve günümüz Antarktika karından toplanmıştır.

Mikrometeoritlerin sınıflandırılması ve kökenleri

sınıflandırma

Meteoritlerin ve mikrometeoritlerin modern sınıflandırması karmaşıktır; Krot ve diğerlerinin 2007 inceleme makalesi. modern göktaşı taksonomisini özetler. Tek tek mikrometeoritleri göktaşı sınıflandırma gruplarına bağlamak, bunların temel, izotopik ve dokusal özelliklerinin karşılaştırılmasını gerektirir.

Mikrometeoritlerin asteroit kökenine karşı kuyruklu yıldız

Çoğu göktaşı asteroitlerden kaynaklanırken , mikrometeoritlerin zıt yapısı, çoğunun kuyruklu yıldızlardan geldiğini düşündürür .

MM'lerin %1'inden daha azı akondritiktir ve asteroit 4 Vesta'dan geldiği düşünülen HED göktaşlarına benzer . Çoğu MM, bileşim olarak karbonlu kondritlere benzerken, göktaşlarının yaklaşık %3'ü bu türdendir. Karbonlu kondrit benzeri MM'lerin baskınlığı ve göktaşı koleksiyonlarındaki düşük bollukları, çoğu MM'nin çoğu göktaşından farklı kaynaklardan türediğini göstermektedir. Çoğu göktaşı asteroitlerden türediği için, MM'ler için alternatif bir kaynak kuyruklu yıldızlar olabilir. MM'lerin kuyruklu yıldızlardan kaynaklanabileceği fikri 1950'de ortaya çıktı.

Yakın zamana kadar, kuyruklu yıldız akıntılarından gelen parçacıklar için ölçülen mikrometeoroidlerin 25 km/s'den daha yüksek giriş hızları, MM'ler olarak hayatta kalmalarına karşı şüphe uyandırdı. Bununla birlikte, son dinamik simülasyonlar, kozmik tozun %85'inin kuyruklu yıldız olabileceğini öne sürüyor. Ayrıca, Stardust uzay aracı tarafından Wild 2 kuyruklu yıldızından dönen parçacıkların analizleri, bu parçacıkların birçok mikrometeorit ile tutarlı bileşimlere sahip olduğunu göstermektedir. Bununla birlikte, mikrometeoritlerin bazı ana gövdeleri, kondrül taşıyan karbonlu kondritlere sahip asteroitler gibi görünmektedir .

Dünya dışı mikrometeoritler

Mikrometeoroidlerin akışı , Güneş Sistemindeki diğer cisimler üzerindeki regolitin (gezegenimsi/ay toprağı) bileşimine de katkıda bulunur. Mars , yılda 2.700 ila 59.000 ton arasında tahmini bir yıllık mikrometeoroid akışına sahiptir. Bu, her milyar yılda bir Mars regolitinin derinliğine yaklaşık 1 m mikrometeoritik içeriğe katkıda bulunur. Viking programından alınan ölçümler , Mars regolitinin %60 bazaltik kayadan ve %40 meteoritik kökenli kayadan oluştuğunu gösteriyor. Düşük yoğunluklu Mars atmosferi, Dünya'dakinden çok daha büyük parçacıkların, çarpışmaya kadar büyük ölçüde değişmeden yüzeye geçişte hayatta kalmasına izin verir. Dünya üzerinde hayatta kalan parçacıklar tipik olarak önemli bir dönüşüme uğrarken, 60 ila 1200 mikron çap aralığı boyunca Mars atmosferine giren parçacıkların önemli bir kısmı muhtemelen erimeden hayatta kalır.

Ayrıca bakınız

Referanslar

daha fazla okuma

Dış bağlantılar