Meteoritti: 60-tonninen kivi, jota kukaan ei ole koskaan siirtänyt

Meteoritti: 60-tonninen kivi, jota kukaan ei ole koskaan siirtänyt

Suurin osa avaruudesta putoavista kivistä palaa täysin ennen kuin ne koskaan saavuttavat maan. Ne, jotka selviävät — meteoriiit — osoittautuvat joiksi vanhimmista, kemiallisesti informatiivisimmista materiaaleista, joita voi pitää käsissään. Jotkut painavat enemmän kuin kuormattu kuorma-auto. Toiset sisältävät aminohappoja tai vettä, jotka ovat vanhempia kuin Maa itse.

Meteoriiit jaetaan perinteisesti kolmeen laajaan kategoriaan: kiviset meteoriiit, jotka koostuvat pääasiassa silikaatista; rauta-meteoriiit, suurelta osin ferronikkeli-metallia; ja kivi-rauta-meteoriiit, jotka sekoittavat suuria määriä molempia. Tämä kolmiosainen jako on tärkeä, koska jokainen tyyppi muodostui eri tavalla hajonneessa planetesimaalissa, ja jokainen on lopulta kertonut tutkijoille erilaisen tarinan — Aurinkokunnan syntymisestä, siinä jättämistään planeetoista ja toisinaan näillä kerran eläneistä olennoista kuolemasta.

Tämä on kierros meteoriittien läpi, jotka tekivät tämän tarinan mahdolliseksi: painavin koskaan löydetty, eniten tutkittu, vanhin materiaali, koskaan palautettu Maahan, ja kraaterit — yksi Arizonan autiomaassa, yksi Meksikon alla maalla — jotka näyttivät tutkijoille, kuinka todistaa iskun tapahtui.

Harvinaiset kivet, jotka painavat enemmän kuin kaikki muu

Rauta-meteoriiit muodostavat vain noin 5,7% havaitusta putoamisesta, mutta ne ovat historiallisesti olleet liian edustetut meteoriitti-kokoelmissa — museot ja keräilijät ovat aina suoskineet niitä, koska ne on helppo tunnistaa ja riittävän kestäviä selviytymään vahingoittumattomina. Tämä epätasapaino menee syvemmälle kuin keräysharha. Koska rauta-meteoriiit ovat paljon tiheämpiä kuin kiviset, ne muodostavat lähes 90% kaikkien tunnettujen meteoriittien kokonaismassasta, noin 500 tonnia yhteensä. Pieni osa näytteistä lukumäärällä sisältää lähes kaiken painon.

Tämä tiheysero on myös syy siihen, miksi suurimmat koskaan löydetyt meteoriiit ovat poikkeuksetta rautametallia: metalli selviää ilmakehän sisääntulosta ja maahan osumisesta yhdessä palassa paljon useammin kuin hauras kivi.

60-tonninen kivi, jota kukaan ei ole koskaan siirtänyt

Hoba-meteoritti, löydetty tilalta lähellä Grootfonteinaa, Namibiaa, on suurin tunnettu ehjä meteoritti. Sen päämassan arvioidaan olevan yli 60 tonnia — noin kaksinkertainen Cape Yorkin meteoriitin suurimpien fragmenttien (31-tonninen Ahnighito, nyt American Museum of Natural History) tai Campo del Cielo -meteoriitin (31-tonninen Gancedo) massaan verrattuna. Se koostuu noin 84%:sta raudasta ja 16%:sta nikkelistä, koboltin jäljillä, ja sen uskotaan lyöneen Maata alle 80 000 vuotta sitten.

Hoba löydettiin vuonna 1920, kun maanomistaja Jacobus Hermanus Brits iski siihen aurallaan kuljettaessaan peltoaan härän kanssa. Massiivisen koon vuoksi sitä ei ole koskaan siirretty siitä paikasta, josta se putosi — jokainen sivuston kävijä tänään seisoo tarkalleen siellä, missä meteoritti laskeutui kymmeniä tuhansia vuosia sitten.

Tasainen, pöytää muistuttava Hoba-meteoritti lepää näyttelykaivuksessaan Namibiassa
Hoba-meteoritti sen paikalla lähellä Grootfonteinaa, Namibiaa. Kuva: Eugen Zibiso, CC BY 2.0, via Wikimedia Commons

Historian parhaiten tutkittu tulipallo

Allende-meteoritti on suurin hiilihappo-klorit koskaan löydetty Maassa. Se putosi kirkkaan tulipallona Meksikon Chihuahuan osavaltion yli 8. helmikuuta 1969 klo 01:05, ja yli 2 tonnia fragmentteja palautettiin maasta myöhemmin. Koska se putosi vain muutamia kuukausia ennen kuin Apollo-ohjelma palautti ensimmäiset kuunkivet, tutkijoilla oli jo instrumentit ja halu valmiina tutkimaan sitä poikkeuksellisella yksityiskohtaisuudella — mikä on osa syytä siihen, miksi Allendea usein kuvataan historian parhaiten tutkituksi meteoriitiksi.

Kiillotettu siivu Allende-meteoriitista, jossa näkyy vaaleita pyöreä chondrulia, jotka on upotettu tumman matriisin sisään
Kiillotettu siivu Allende-meteoriitista, joka muodostui yhdessä Aurinkokunnan kanssa 4,5 miljardia vuotta sitten. Kuva: Shiny Things, CC BY 2.0, via Wikimedia Commons

Tämä yksityiskohtainen tutkimus kannatti. Allende sisältää chondrulia ja kalsium-alumiini-rikkaita sulkemuksia, joiden ikä on 4,567 miljardia vuotta, vanhimmat tunnetut kiinteät aineet, jotka muodostuivat Aurinkokunnan. Nämä sisällytykset ovat noin 30 miljoonaa vuotta vanhempia kuin Maa — mikä tarkoittaa, että Allende-meteoriitin pala oli jo jähmettynyt ennen kuin planeetta, jolle se lopulta laskeutui, viimeisteli muodostumisen.

Elinikäisen ainesosat, sinetöity kiveen

Murchison-meteoritti, joka putosi Australiaan vuonna 1969, kuuluu samaan hiilihappo-klorit-perheeseen kuin Allende, ja se on osoittautunut yhtä arvokkaaksi kemistejä. Yli 15 aminohappoa — joitain elämän peruskomponentteja — on tunnistettu siinä useiden tutkimusten kautta, kaikki muodostui ei-biologisella kemialla avaruudessa kauan ennen kuin elämä oli olemassa missään.

Tumma pala Murchison-meteoriitista testiputken rinnalla, jossa on eristettyjä hiukkasia
Pala Murchison-meteoriitista, jossa on eristettyjä hiukkasia testiputkessa. Kuva: United States Department of Energy; ladattu wikipediaan käyttäjän en:User:Carl Henderson toimesta, julkinen omaisuus, via Wikimedia Commons

Murchison pitää kuitenkin vieläkään vanhemman ennätyksen. Piikarbidin hiukkaset sen sisällä on päivätty 7 miljardiin vuoteen sitten, mikä tekee niistä vanhimman materiaalin, koskaan palautettu Maahan — noin 2,5 miljardia vuotta vanhempi kuin Maa ja Aurinkokunnan itse. Nämä jyvät tiivistyivät toisen, kauan kuolleen tähden ympärille ennen kuin meidän oma Aurinko koskaan muodostui, ja selvisivät monen miljardi vuoden matkan, jotta ne päätyvät australialaisen pellon.

Krateri, jonka ympärillä voit vielä kävellä

Kaikkien meteoriittien ei välttämättä selviä museon näytteenä — jotkut tunnetaan nykyään vain jäljelle jätetystä reiästä. Meteor Crater, jota kutsutaan myös Barringer Crateriksi, sijaitsee Arizonan autiomaassa ja on noin 1 200 metriä halkaisijaltaan ja 170 metriä syvä, jonka reunalla on 45 metrin nousu ympäröivän tasangon yli. Se luotiin noin 50 000 vuotta sitten nikkeli-rauta-meteoriitilla, jonka halkaisija oli noin 50 metriä — yksi esine, joka on pienempi kuin jalkapallokenttä, joka porausi kraatterin, joka näkyy avaruudesta.

Vuosikymmeniä geologit olettivat kratterin olevan vulkaaninen. Iskun tapausta esitti Eugene Shoemaker, joka löysi siitä koesiittia ja stishoviittia — harvinaisia kvartsihiokkaita, jotka muodostuvat vain kvartsia sisältävän kiven osuessa välittömästi valtavaan ylipaineeseen. Iskujen lisäksi ainoat muut tavat tuottaa sokissa olevaa kvartssia kuten tämä ovat suora salama tai tekoälyn ydinräjähdys. Sen löytäminen Meteor Craterista käytännössä poisti kaikki vulkaaniset selitykset.

Isku kemiallisella sormenjäljellä

Chicxulub-krateri, jonka on hautautunut Meksikon Yucatánin niemimaahan, on paljon suuremman iskun arpiset jäännökset. Se muodostui hieman yli 66 miljoonaa vuotta sitten, kun noin 10 kilometrin halkaisijaltaan oleva asteroidi osui Maahan ja jätti jäljelle kratterin, jonka arvioidaan nyt olevan 200 kilometrin halkaisijaltaan. Toisin kuin Meteor Craterista, kukaan ei näe Chicxulubia ollenkaan pinnalta — se löydettiin vain sen perusteella, mitä se jätti maakivikerrosten ympärille maailmanlaajuisesti.

Geologit Walter ja Luis Alvarez ehdottivat 1970-luvun lopulla, että isku aiheutti massasammuutumisen liitun kauden lopussa, kun he löysivät ohuen globaalin sedimenttikerroksen, jonka iridiumtasot olivat jopa 160 kertaa taustaa korkeampia. Iridium on harvinainen Maan kuoressa, mutta yleinen asteroideissa, joten poikkeama toimi välineinä jäljelle jätetyksi kemialliseksi sormenjäljiksi — vuosia ennen kuin kukaan oli paikantanut itse kratterin.

Landsat-satelliittikuva Yucatánin niemimaakkaista Chicxulub-kratterin yli
Landsat-satelliittikuvat Yucatánin niemimaasta, jossa Chicxulub-krateri lepää maanalaisen. Kuva: O.V.E.R.V.I.E.W., CC BY 2.0, via Wikimedia Commons

Sanansaattajat Marsista

Meteoriitin ei tarvitse tulla asteroidista. Kunnes äskettäin, vain noin 6%:n meteoriitin lähde oli jäljitetty näin tarkasti, ja vahvistetut emikappalet olivat vain Kuu, Mars ja asteroidi Vesta — lyhyt lista kategoriaan, joka sisältää kymmeniä tuhansia näytteitä. Koillis-Afrikasta noudettujen marsialaisten meteoriittien joukossa Tissint erottuu ensimmäisenä havaituksi marsialaisen meteoriitiksi yli viisi kymmentä vuotta, kun taas NWA 7034 on vanhin tunnettu Marsista peräisin oleva meteoritti, ainutlaatuinen vedellä täytetty regoliitin breksia, joka poikkeaa kaikista muista kerätystä marsialaisten näytteistä.

Kun paikka tuottaa useamman kuin yhden meteoriitin, keräilijät ja Meteorite Society erottavat yksittäiset kivet lisäämällä numeron tai kirjaimen paikan nimeen — näin kuuluisa marsialainen meteoritti Allan Hills 84001 sai nimensä, rinnalla vähemmän kuuluisissa esimerkeissä kuten Dimmitt (b).

Avaruuskivien metsästys jäällä

Koska meteoriiit ovat tummat ja välittömästi erottuvat tasaiselta, vaalelta pinnalta, jotkut Maan parhaista metsästysmaista ovat myös jotkin äärimmäisimmistä. Antarktiikan siniset jääkentät osoittautuivat ihanteellisiksi: sen jälkeen kun tusina meteorittia löydettiin yhdeltä paikalta vuonna 1973, japanilainen ekspeditsio käynnistettiin vuonna 1974, joka oli kokonaan omistautunut lisää etsimiseen. Tämä yksi ekspeditsio palautti lähes 700 meteorittia, muuttaen Antarktiikan sivuseikasta yhdeksi maailman tuottavimmista meteoriitin metsästysmaista.

Lähteet