Γιατί ο μεγαλύτερος μετεωρίτης που βρέθηκε στη Γη δεν έχει κρατήρα γύρω του
Ο μετεωρίτης Χόμπα έπεσε στη Γη, αλλά αν κοιτάξετε γύρω του, δεν θα δείτε κανέναν κρατήρα.
Μεγάλη αρχαία πέτρα σε υπαίθριο αρχαιολογικό χώρο με κλιμακωτά καθίσματα.Ο μετεωρίτης Χόμπα. Εικόνα μέσω Wiki Commons.
Ο μετεωρίτης Χόμπα στη Ναμίμπια είναι το μεγαλύτερο γνωστό φυσικό κομμάτι σιδήρου στη Γη, με βάρος περίπου 60 μετρικούς τόνους σήμερα. Με απλή λογική και φυσική, ένα μεταλλικό αντικείμενο τόσο τεράστιο θα έπρεπε να είχε συγκρουστεί με τον πλανήτη με καταστροφική δύναμη και να είχε αφήσει έναν κρατήρα.
Πριν από περίπου 80.000 χρόνια, χτύπησε τη Γη, αλλά αν κοιτάξετε γύρω του, δεν θα δείτε κανέναν κρατήρα. Φαίνεται ότι επιβραδύνθηκε δραματικά στην ατμόσφαιρα λόγω ενός συνδυασμού παραγόντων. Το μυστικό του ήταν ένα σπάνιο μείγμα πλούσιας σε νικέλιο αντοχής, σχήματος που έμοιαζε με πλάκα, ρηχής γωνίας εισόδου, ατμοσφαιρικής πέδησης και γεωλογικής διαγραφής.
Μεγάλο και Ογκώδες
Ο μετεωρίτης εξακολουθεί να βρίσκεται σε ένα αγρόκτημα έξω από το Γκρουτφοντέιν της Ναμίμπια. Ήταν πολύ ογκώδης για να μετακινηθεί, αν και φαίνεται ότι έχουν αποκολληθεί κομμάτια του.
Ο μετεωρίτης ανακαλύφθηκε το 1920 από τον Jacobus Hermanus Brits, τον ιδιοκτήτη της γης. Ήταν ένα τυχαίο γεγονός. Ο Brits όργωνε ένα χωράφι με ένα βόδι όταν το άροτρό του σταμάτησε απότομα αφού χτύπησε σε μια μεταλλική μάζα.
Κατά τη στιγμή της ανακάλυψης, μόνο ένα μικρό τμήμα του μετεωρίτη βρισκόταν πάνω από το έδαφος. Η επακόλουθη ανασκαφή αποκάλυψε την τεράστια ορθογώνια πλάκα που ήταν θαμμένη ακριβώς κάτω από ένα ρηχό στρώμα χώματος.
Αφού το ανέλυσαν, οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι ανήκει σε μια σπάνια κατηγορία μετεωριτών σιδήρου που ονομάζονται αταξίτες . Οι αταξίτες είναι μετεωρίτες που περιέχουν μεγάλη ποσότητα νικελίου, αλλά δεν έχουν την εσωτερική κρυσταλλική δομή που παρατηρείται σε πολλούς άλλους μετεωρίτες.
Ο ίδιος ο μετεωρίτης είναι τεράστιος. Η τρέχουσα μάζα του συνήθως αναφέρεται ότι ξεπερνά τους 60 μετρικούς τόνους, αν και πιθανότατα ζύγιζε περισσότερο από 66 τόνους πριν από δεκαετίες δειγματοληψίας, βανδαλισμών και αποσάθρωσης. Κάτι που ήδη αρχίζει να εξηγεί γιατί αυτός ο μετεωρίτης δεν άφησε κρατήρα.
Μια πέτρα φτιαγμένη για να επιβιώσει
Εικόνα που δείχνει ένα μεταφερμένο τμήμα του μετεωρίτη με μεταλλικές δομές βράχου που φαίνονται
Κοντινό πλάνο του μετεωρίτη. Εικόνα από τη Wikipedia.
Οι περισσότεροι μετεωρίτες δεν φτάνουν στο έδαφος καθώς τα αντικείμενα που εισέρχονται στην ατμόσφαιρα, η τριβή με την ατμόσφαιρα τους θερμαίνει, συχνά λιώνοντας κομμάτια από τα εξωτερικά στρώματα. Στη συνέχεια, αυτή η τριβή μπορεί να διαλύσει τους μετεωρίτες. Στην πραγματικότητα, η ατμόσφαιρα είναι ο λόγος για τον οποίο ο πλανήτης μας δεν δέχεται συχνότερα χτυπήματα από μετεωρίτες και αστεροειδείς .
Ο Χόμπα επέζησε από εκείνο το τείχος επειδή είχε τρία σπάνια πλεονεκτήματα: ήταν ισχυρό, ήταν επίπεδο και πιθανότατα εισερχόταν υπό ρηχή γωνία.
Ξεκινήστε με το μέταλλο. Ο Hoba είναι ένας σιδερένιος μετεωρίτης, αλλά η εσωτερική του δομή είναι διαφορετική από τους περισσότερους. Αυτή η δομή αλλάζει τον τρόπο με τον οποίο οι μετεωρίτες αντιδρούν στην τάση και την τριβή. Πολλοί σιδερένιοι μετεωρίτες εμφανίζουν το περίφημο μοτίβο Widmanstätten , τις αλληλοσυνδεόμενες μεταλλικές ζώνες που αποκαλύπτονται κατά την κοπή και τη χάραξη. Ο Hoba στερείται σε μεγάλο βαθμό αυτού του μακροσκοπικού μοτίβου επειδή η περιεκτικότητά του σε νικέλιο είναι αρκετά υψηλή ώστε να καταστείλει την ανάπτυξη τέτοιων δομών. Αυτό το πυκνό, σκληρό μέταλλο βοήθησε τον Hoba να αντισταθεί στην καταστροφική διάσπαση, ενώ οι περισσότεροι άλλοι μετεωρίτες θα είχαν διαλυθεί.
Ένα κομμένο τμήμα από έναν μετεωρίτη που δείχνει λαμπερά τριγωνικά μοτίβα μετάλλου. Μοτίβο Widmanstätten σε διαφορετικό μετεωρίτη. Εικόνα μέσω Wiki Commons.
Μοντέλα εισόδου στην ατμόσφαιρα, παρόμοια με αυτά του Hoba, υποδηλώνουν ότι το αρχικό σώμα μπορεί να ζύγιζε περίπου 500 μετρικούς τόνους πριν φτάσει στον αέρα της Γης. Αν ναι, η ατμόσφαιρα αφαίρεσε σχεδόν το 90% της μάζας του, αλλά ένα μέρος της παρέμεινε.
Μετά ήρθε το σχήμα.
Ειδικό σχήμα και ειδική προσγείωση
Θα νόμιζε κανείς ότι όλοι οι μετεωρίτες είναι στρογγυλοί, αλλά αυτό δεν ισχύει. Οι περισσότεροι είναι σφαιρικοί, αλλά ο Hoba ήρθε ουσιαστικά ως πλάκα. Δεν είναι ακριβώς κύβος, καθώς έχει διαστάσεις περίπου 2,95 επί 2,84 μέτρα, με πάχος που κυμαίνεται από περίπου 0,75 έως 1,22 μέτρα. Αλλά είναι πιο κοντά σε έναν κύβο κομμένο στη μέση παρά σε μια σφαίρα.
Φωτογραφία σε τόνους σέπια ενός άνδρα που στέκεται πάνω από τον μετεωρίτη Χόμπα, ο οποίος έχει ανασκαφεί μερικώς σε ένα τοπίο σαβάνας.Ο μετεωρίτης τη δεκαετία του 1950.
Αυτό το σχήμα αύξησε την τριβή και την αντίσταση που ασκούσε ο μετεωρίτης. Ένα σφαιρικό αντικείμενο θα είχε κινηθεί πιο γρήγορα, αλλά η πλάκα Hoba επιβραδύνθηκε πολύ. Η αντίσταση αυξάνεται με το τετράγωνο της ταχύτητας. Διπλασιάζοντας την ταχύτητα, η δύναμη αντίστασης τετραπλασιάζεται. Σε κοσμικές ταχύτητες , αυτή η δύναμη γίνεται τεράστια. Για ένα αντικείμενο που εισέρχεται στην ατμόσφαιρα της Γης με ταχύτητα μεγαλύτερη από 10 χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο, ο αέρας μπροστά του συμπιέζεται, θερμαίνεται και αντεπιτίθεται με κλιμακωτή δύναμη.
Αλλά η αντίσταση χρειάζεται χρόνο για να λειτουργήσει. Εδώ ακριβώς έρχεται να παίξει ρόλο ο τελευταίος κρίσιμος παράγοντας: η γωνία εισόδου.
Απεικόνιση γωνιών εισόδου μετεωρίτη που δείχνουν ότι ο Χόμπα θα είχε εισέλθει στην ατμόσφαιρα υπό μικρή γωνία.Απεικόνιση διαφόρων γωνιών εισόδου μετεωριτών.
Οι μετεωρίτες δεν έρχονται πάντα με ορμή κατευθείαν προς τα κάτω. Μερικές φορές, έρχονται έτσι. Άλλες φορές, έρχονται από διαφορετική γωνία, σκαρφαλώνοντας στον ουρανό πριν έλκονται προς τα κάτω από τη βαρύτητα.
Οι ερευνητές που μοντελοποιούν την πτώση του Hoba έχουν υποστηρίξει ότι το πιο πιθανό σενάριο περιλαμβάνει μια μικρή γωνία εισόδου, σχετικά χαμηλή αρχική κοσμική ταχύτητα και έναν σταθερό προσανατολισμό που κράτησε την ευρεία όψη εκτεθειμένη στον επερχόμενο αέρα. Σε αυτή τη διαμόρφωση, η ατμόσφαιρα είχε χρόνο να λειτουργήσει σαν τακάκι φρένων.
Υπάρχει επίσης διάβρωση
Ωστόσο, ακόμα κι έτσι, θα περίμενε κανείς να μείνει πίσω κάποιο είδος μικρού κρατήρα.
Το γεγονός ότι ο μετεωρίτης βρέθηκε θαμμένος, αλλά όχι σε μεγάλο βάθος, επιβεβαιώνει ότι προσγειώθηκε σχετικά αργά. Ένας γρήγορος μετεωρίτης αυτού του μεγέθους θα είχε είτε εξατμιστεί είτε θαφτεί βαθιά μέσα στο βραχώδες υπόστρωμα. Η θέση του Hoba υποδηλώνει ότι απλώς έσπρωξε στην επιφάνεια του εδάφους, καταλήγοντας στη διεπαφή μεταξύ του επιφανειακού εδάφους και του υποκείμενου ανθρακικού στρώματος.
Διάγραμμα των μεγαλύτερων μετεωριτών που έχουν ανακτηθεί στη Γη. Ο Χόμπα είναι ο μεγαλύτερος σχεδόν διπλάσιος.Διάγραμμα των μεγαλύτερων μετεωριτών που ανακαλύφθηκαν στη Γη.
Οι επιστήμονες έχουν εκτιμήσει την ηλικία της γης του Χόμπα σε λιγότερο από 80.000 χρόνια χρησιμοποιώντας ραδιενεργό νικέλιο-59. Σε αυτό το διάστημα, η άμμος και η σκόνη που μεταφέρθηκαν από τον άνεμο πιθανότατα κάλυψαν την κοιλότητα που δημιουργήθηκε από τον κρατήρα του μετεωρίτη . Το εποχιακό νερό και τα πλούσια σε ανθρακικά άλατα εδάφη θα μπορούσαν στη συνέχεια να βοήθησαν στη συγκόλληση αυτών των ιζημάτων, έναν σκληρό φυσικό φλοιό συνηθισμένο σε ξηρές περιοχές. Ακόμα κι αν η περιφερειακή διάβρωση αφαίρεσε μόνο μια μέτρια ποσότητα βράχου, η πλήρωση του κρατήρα μπορεί να συμβεί πολύ πιο γρήγορα. Αυτό που μπορεί να ξεκίνησε ως μια μικρή ουλή πρόσκρουσης σταδιακά θάφτηκε, σκλήρυνε και αναμείχθηκε ξανά στην πεδιάδα.
Έτσι, ενώ είναι αλήθεια ότι η Χόμπα δεν έχει ορατό κρατήρα σήμερα, σχεδόν σίγουρα είχε έναν που καλύφθηκε και διαβρώθηκε.
Η ατμόσφαιρα συνεχίζει να συρρικνώνεται (και οι άνθρωποι το κάνουν επίσης).Ο μετεωρίτης Χόμπα όπως φαίνεται τώρα. Εικόνα μέσω Wiki Commons.
Η ιστορία του Χόμπα δεν έχει ακριβώς τελειώσει
Ο μετεωρίτης έχει υποστεί χημική αποσάθρωση εδώ και δεκάδες χιλιάδες χρόνια. Υδροξείδια του σιδήρου (ορυκτά σκουριάς) σχηματίζονται ειδικά όταν το μέταλλο έρχεται σε επαφή με χώμα, ασβεστόλιθο και ασβεστιτική κρούστα.. Η ταφή τον προστάτευσε από τη διάβρωση και την οξείδωση, αλλά τώρα που βρίσκεται στον αέρα, αυτή η προστασία έχει εξαφανιστεί.
Οι άνθρωποι επίσης το αποκόπτουν. Το 1920, η μάζα ήταν κοντά στους 66 τόνους. Τώρα, είναι πιο κοντά στους 60 τόνους. Οι επιστήμονες πήραν μερικά δείγματα από αυτό, αλλά η αποσάθρωση και ο βανδαλισμός είναι τα μεγαλύτερα προβλήματα.
Για δεκαετίες, οι επισκέπτες έκλεβαν κομμάτια από αυτό ως αναμνηστικά. Ένα παράνομα συλλεγμένο κομμάτι 2,8 κιλών από το 1968 πουλήθηκε αργότερα για σχεδόν 60.000 δολάρια, με τον ιστότοπο της δημοπρασίας να σημειώνει:
«Το παρόν δείγμα αποκτήθηκε το 1968 από τον πατέρα του νυν ιδιοκτήτη, όταν επισκέφθηκε τον κύριο όγκο του Χόμπα μαζί με μερικούς φίλους. Χρησιμοποιώντας ένα εργαλείο χειρός, έκοψαν ένα μεγάλο κομμάτι του μετεωρίτη από τον κύριο όγκο ως αναμνηστικό, μια δραστηριότητα που τους πήρε τρεις έως τέσσερις ώρες». Και μικρότερα κομμάτια εμφανίζονται συχνά σε διάφορες αγορές.
Η νομική προστασία τελικά έφτασε όταν η Χόμπα ανακηρύχθηκε εθνικό μνημείο στις 15 Μαρτίου 1955. Το 1987, ο ιδιοκτήτης της φάρμας δώρισε τον μετεωρίτη και τη γύρω γη στο κράτος, επιτρέποντας την κατασκευή ενός κέντρου επισκεπτών και τη διαμόρφωση προστατευτικού χώρου. Ωστόσο, η επιβολή της προστασίας αποδείχθηκε πιο δύσκολη.
Μαθήματα από το Hoba
Ο Χόμπα μας αναγκάζει να ξανασκεφτούμε τον τρόπο που φανταζόμαστε τις επιπτώσεις.
Σίγουρα, δεν είναι ο μεγαλύτερος μετεωρίτης που έχει χτυπήσει ποτέ τη Γη (αν και είναι ο μεγαλύτερος που έχουμε βρει ποτέ άθικτο). Αλλά η δημοφιλής ιδέα ότι οι μετεωρίτες είναι όλοι φλεγόμενοι βράχοι που πέφτουν κατευθείαν στη Γη δεν είναι πάντα αληθινή.
Ο Χόμπα ήταν τεράστιος, αλλά ένας συνδυασμός παραγόντων τον έκανε να συμπεριφερθεί διαφορετικά και να χτυπήσει το έδαφος με χαμηλότερη ταχύτητα. Ένα μέρος του επέζησε της ατμοσφαιρικής θερμότητας, και όλα αυτά είναι σημαντικά πέρα από την απλή αστροφυσική θεωρία.
Η πλανητική άμυνα εξαρτάται όχι μόνο από την κατανόηση του μεγέθους του αστεροειδούς, αλλά και της συμπεριφοράς εισόδου του. Η σύνθεση έχει σημασία, όπως και το σχήμα και η γωνία. Το ίδιο και ο κατακερματισμός. Ένα μικρότερο αντικείμενο που φτάνει στο έδαφος με υπερταχύτητα μπορεί να είναι πιο καταστροφικό τοπικά από ένα μεγαλύτερο αντικείμενο που η ατμόσφαιρα επιβραδύνει σε τελική κάθοδο. Ένας εύθραυστος αστεροειδής μπορεί να εκραγεί στον αέρα, όπως συνέβη πάνω από το Τσελιάμπινσκ το 2013. Μια ισχυρή μάζα σιδήρου μπορεί να επιβιώσει, αλλά αν φτάσει σε ρηχή και πλάγια θέση, μπορεί να χάσει το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειάς της πριν από την προσγείωση.
Γεωδίφης με πληροφορίες από τη σελίδα zmescience
περισσότερα,
https://www.zmescience.com/feature-post/space-astronomy/solar-system/asteroids-meteors-comets/why-largest-meteorite-found-on-earth-has-no-crater-around-it/
.jpg)
