Większość skał, które padają z kosmosu, całkowicie spalą się, zanim kiedykolwiek osiągną ziemię. Te, które przetrwają — meteority — okazują się być jednym z najstarszych, chemicznie najinformatywniejszych materiałów, które ktoś może trzymać w rękach. Niektóre ważą więcej niż załadowana ciężarówka. Inne zawierają aminokwasy lub wodę starszą niż sama Ziemia.
Meteority tradycyjnie dzielą się na trzy szerokie kategorie: meteoryty skalne, wykonane głównie z skały krzemianowej; meteoryty żelazne, głównie metal ferronikelowy; i meteoryty kamienno-żelazne, które mieszają duże ilości obu. Ten podział trójczęściowy jest ważny, ponieważ każdy typ powstał inaczej wewnątrz zmiażdżonego planetezimala, a każdy ostatecznie opowiadał naukowcom inną historię — o narodzinach Układu Słonecznego, o planetach, które zostawił za sobą, i czasami o śmierci stworzeń, które kiedyś żyły na tej.
To jest przejście przez meteoryty, które uczyniły tę historię możliwą: najcięższy kiedykolwiek znaleziony, najintensywniej badany, najstarszy materiał kiedykolwiek odzyskany na Ziemi, a kratery — jeden na pustyni Arizona, jeden pochowany pod Meksykiem — które pokazały naukowcom, jak udowodnić, że doszło do zderzenia.
Rzadkie kamienie, które ważą więcej niż wszystko inne
Meteoryty żelazne stanowią tylko około 5,7% obserwowanych upadków, ale historycznie były znacznie nadreprezentowane w kolekcjach meteorytów — muzea i kolekcjonerzy zawsze je preferowali, ponieważ są łatwe do rozpoznania i wystarczająco wytrzymałe, aby przetrwać niezniszczone. Ta nierównowaga sięga głębiej niż błąd zbierania. Ponieważ meteoryty żelazne są znacznie gęstsze niż skalne, stanowią prawie 90% całkowitej masy wszystkich znanych meteorytów, około 500 ton łącznie. Mała część próbek pod względem liczby kończy się posiadaniem prawie całej wagi.
Ta różnica gęstości jest również przyczyną tego, że największe meteoryty kiedykolwiek znalezione są bez wyjątku żelazne: metal może przetrwać wejście atmosferyczne i zderzenie z ziemią w jednym kawałku znacznie częściej niż krucha skała.
60-tonowy kamień, który nikt nigdy nie przesunął
Meteoryt Hoba, znaleziony na farmie koło Grootfontein, Namibia, jest największym znanym nieuszkodzonym meteorytem. Jego główna masa szacuje się na ponad 60 ton — mniej więcej dwa razy więcej niż największe fragmenty meteoryta Cape York (31-tonowy Ahnighito, teraz w American Museum of Natural History) lub meteoryta Campo del Cielo (31-tonowy Gancedo). Składa się z około 84% żelaza i 16% niklu, ze śladami kobaltu, i uważa się, że uderzył w Ziemię mniej niż 80 000 lat temu.
Hoba został odkryty w 1920 roku, gdy właściciel ziemi Jacobus Hermanus Brits uderzył go swoim pługiem podczas pracy na polu z wołem. Ze względu na jego ogromną masę nigdy nie został przesunięty z miejsca, w którym spadł — każdy odwiedzający to miejsce dzisiaj stoi dokładnie tam, gdzie meteoryt wylądował dziesiątki tysięcy lat temu.
Najbardziej badana kula ognista w historii
Meteoryt Allende jest największym chondrytem karbonatowym kiedykolwiek znalezionym na Ziemi. Spadł jako jasna kula ognista nad meksykańskim stanem Chihuahua 8 lutego 1969 o 01:05 i ponad 2 tony fragmentów zostały później odzyskane z ziemi. Ponieważ spadł zaledwie kilka miesięcy przed powrotem programu Apollo z pierwszych księżycowych kamieni, naukowcy mieli już gotowe instrumenty i chęć do badania go w niezwykłym szczegółem — co jest częścią powodu, dla którego Allende jest często opisywany jako najbardziej badany meteoryt w historii.
To starannie zbadanie się opłaciło. Allende zawiera chondrul i inkluzje bogate w wapń-glin datowane na 4,567 miliarda lat temu, najstarsze znane stałe materiały powstałe w Układzie Słonecznym. Te inkluzje są około 30 milionów lat starsze niż sama Ziemia — co oznacza, że kawałek meteoryta Allende już zastygł, zanim planeta, na którą ostatecznie spadł, zakończyła formowanie się.
Składniki do życia, zapieczętowane w kamieniu
Meteoryt Murchison, który spadł w Australii w 1969 roku, należy do tej samej rodziny chondrytów karbonatowych co Allende i okazał się równie cenny dla chemików. Ponad 15 aminokwasów — niektóre z podstawowych składników życia — zostały w nim zidentyfikowane poprzez wiele badań, wszystkie powstałe z niebiologicznej chemii w kosmosie długo zanim życie istniało gdziekolwiek.
Murchison posiada jednak jeszcze starszy rekord. Cząstki węglika krzemu w nim datowane są na 7 miliardów lat temu, co czyni je najstarszym materiałem kiedykolwiek znalezionym na Ziemi — około 2,5 miliarda lat starsze niż sama Ziemia i Układ Słoneczny. Te ziarenka skondensowały się wokół innej, dawno zmarłej gwiazdy, zanim nasze własne Słońce kiedykolwiek się wykształciło, i przetrwały podróż trwającą miliardy lat, aby skończyć na australijskim polu.
Krater, wokół którego możesz jeszcze chodzić
Nie każdy meteoryt przetrwa jako eksponat muzealny — algunos są znane dzisiaj tylko przez otwór, który zostawili. Meteor Crater, zwany również Barringer Crater, znajduje się na pustyni Arizona i mierzy około 1200 metrów średnicy i 170 metrów głębokości, otoczony obrzeżem, które podnosi się 45 metrów powyżej otaczającej równiny. Został utworzony około 50 000 lat temu przez meteoryt niklu i żelaza o średnicy około 50 metrów — pojedynczy obiekt mniejszy niż boisko do piłki nożnej, który przebił krater widoczny z kosmosu.
Przez dziesięciolecia geolodzy zakładali, że krater jest wulkaniczny. Przypadek zderzenia był uzasadniony przez Eugene'a Shoemakera, który znalazł w nim koesyt i stishovit — rzadkie formy krzemionki, które powstają tylko wtedy, gdy skała zawierająca kwarc zostaje chwilowo uderzona przez ogromne nadciśnienie. Poza zderzeniami, jedyne inne sposoby na wytworzenie wstrząśniętego kwarcu jak ten to bezpośredni uderzenie pioruna lub sztuczny wybuch nuklearny. Znalezienie go w Meteor Crater praktycznie wyeliminowało jakiekolwiek wulkaniczne wyjaśnienie.
Zderzenie z chemicznym odciskiem
Krater Chicxulub, pochowany pod Półwyspem Jukatan w Meksyku, to blizny pozostałości po znacznie większym zderzeniu. Powstał nieco ponad 66 milionów lat temu, gdy asteroida o średnicy około 10 kilometrów uderzyła w Ziemię, pozostawiając krater obecnie szacowany na 200 kilometrów średnicy. W przeciwieństwie do Meteor Crater, nikt nie może vvidzieć Chicxulubu z powierzchni wcale — został znaleziony tylko z powodu tego, co zostawił w warstwach skał na całym świecie.
Geolodzy Walter i Luis Alvarez zaproponowali pod koniec lat 70., że zderzenie spowodowało masowe wymarcie na koniec okresu kredowego, po znalezieniu cienkiej globalnej warstwy osadu o zawartości iridu do 160 razy wyższej od tła. Irud jest rzadki w skorupie ziemskiej ale powszechny w asteroidach, więc anomalia działała jak odcisk chemiczny pozostawiony przez impactor — lata zanim ktoś zlokalizował sam krater.
Posłańcy z Marsa
Meteoryt nie musi pochodzić z asteroidy. Aż do niedawna źródło zaledwie około 6% meteorytów było śledzone tak dokładnie, a potwierdzone ciała macierzyste były tylko Księżycem, Marsem i asteroidą Vesta — krótka lista dla kategorii zawierającej dziesiątki tysięcy próbek. Wśród marsjańskich meteorytów odzyskanych w Afryce Północno-Zachodniej Tissint wyróżnia się jako pierwszy obserwowany marsjansky meteoryt pad w ciągu ponad pięćdziesięciu lat, podczas gdy NWA 7034 jest najstarszym znanym meteorytem pochodzącym z Marsa, unikalny brekcia regolitu bogata w wodę inny niż jakiekolwiek inne zebrane marsjańskie próbki.
Gdy jedno miejsce produkuje więcej niż jeden meteoryt, kolekcjonerzy i Meteorite Society rozróżniają poszczególne skały, dodając numer lub literę do nazwy miejsca — tak słynny marsjansky meteoryt Allan Hills 84001 otrzymał swoją oznaczenie, obok mniej znanych przykładów, takich jak Dimmitt (b).
Polowanie na skały kosmiczne na lodzie
Ponieważ meteority są ciemne i natychmiast wyróżniają się na płaskiej, bladej powierzchni, niektóre z najlepszych terenów łowieckich na Ziemi to również niektóre z bardziej ekstremalnych. Antarktydy pola z niebieskiego lodu okazały się idealne: po znalezieniu tuziną meteorytów w jednym miejscu w 1973 roku, japańska ekspedycja została uruchomiona w 1974 roku całkowicie poświęcona szukaniu więcej. Taka jedna ekspedycja odzyskała prawie 700 meteorytów, transformując Antarkydę z mało znaczącej do jednego z najbardziej produktywnych pól łowieckich meteorytów na świecie.