czwartek, 13 września 2012

ZBIERAJĄC METEORYTY... (14)



XII – Z jakimi prędkościami poruszają się meteoryty?

Asteroidy podróżują z prędkością około 5 km/s w czasie okrążania przez nie Słońca. Kiedy jednak taka kosmiczna skała zejdzie ze swej orbity kołowej i wejdzie na nową orbitę eliptyczną, jej prędkość zaraz wzrośnie. Kiedy taka asteroida znajdzie się w pobliżu Ziemi, jej prędkość po torze eliptycznym w ziemskim polu grawitacyjnym[1] może wynosić około 70 km/s, do tego prędkość ta może być mniejsza o 10 km/s wtedy, gdy porusza się ona równolegle do ruchu Ziemi na jej orbicie. Atmosfera ziemska jeszcze dodatkowo wyhamowuje prędkość meteoroidu i końcowa prędkość impaktu może wynosić tylko kilka km/s. To przede wszystkim zależy od rozmiarów meteoroidu i jego gęstości.

Kiedy meteoroid porusza się w tym samym kierunku, co Ziemia:

Prędkość meteorytu = x  Prędkość Ziemi = y

Np. 35 km/s                                         30 km/s
---------->                                            ----->

A zatem prędkość finalna impaktu = x – y km/s = 35 – 30 km/s = 5 km/s

Kiedy meteoroid leci w kierunku przeciwnym do ruchu Ziemi:

Prędkość x = 35 km/s       Prędkość y = 30 km/s
------->                         <-------

Prędkość finalna impaktu = x + y km/s = 35 + 30 km/s = 65 km/s

Q.E.D. ...

a



[1] Mierzona względem naszej planety – tzw. prędkość geocentryczna - Vg.

środa, 12 września 2012

ZBIERAJĄC METEORYTY... (13)


XI – Jak duże są meteoryty?



Meteoroidy wchodzące w atmosferę Ziemi mają masy liczone od ułamka grama do wielu tysięcy ton. Większość z nich nie wytrzymuje tego przelotu przez atmosferę, płonąc zamienia się w pył i kurz.
Te, które dolatują do Ziemi jako meteoryty, mierzą milimetry średnicy lub mniej. Większe z nich oscylują w swych masach pomiędzy 1 kilogramem a kilkoma tonami – i takich jest więcej.
Największe meteoryty znalezione na Ziemi ważą około 60 ton. Takim jest żelazny meteoryt Hoba, znaleziony w okolicach Grootfortein w RPA. Leży wciąż tam, gdzie go znaleziono. 30-tonowy meteoryt przywieziono z Grenlandii Zachodniej – ten Meteoryt Ahnighito przetransportowano do Nowego Jorku w 1987 roku i do dziś dnia znajduje się on w Arthur Ross Hall of Meteorites.
Meteoryt Willamete, znaleziony w Oregonie, ma masę 134,5 tony. Ogromny blok achondrycznego enstatytu, który spadł w Kansas w 1948 roku waży około 1 tonę.
Także w Australii mamy masywne znaleziska. W pobliżu Mundrabilla w Australii Zachodniej znaleziono meteoryt ważący 11,5 tony. Aktualnie znajduje się on w Muzeum Australii Zachodniej.
W okolicach Cranbourne, w roku 1850 znaleziono żelazny meteoryt o masie 3,5 tony. Zaś 1,5-tonowy meteoryt z tegoż samego terenu możemy zobaczyć w Muzeum Stanu Victoria w Melbourne. [16]
Ogólnie szacuje się, że na Ziemię w ciągu roku spada około 500 dużych meteorytów – z tym, że większość wpada w fale Wszechoceanu naszej planety. Poza nimi spadają na nas tysiące miliardów mikrometeorytów i drobin pyłu kosmicznego. Większość z obserwowanych spadków meteorytów ma miejsce nad zaludnionymi obszarami. Ale spadają one także nad terenami niezamieszkałymi, których jest relatywnie więcej... Prezentowany wykres pokazuje nam zależność pomiędzy masą meteorytów a częstotliwością ich spadków – im większa masa meteoroidów, tym mniejsza częstotliwość ich spadku na Ziemię. [17]

a

wtorek, 11 września 2012

ZBIERAJĄC METEORYTY... (12)


X – Meteor Crater w Arizonie.



Największym doskonale zachowanym kraterem poimpaktowym na Ziemi jest spektakularny Meteor Crater[1] w Arizonie, USA. Jego głębokość wynosi 175 m, a średnica 1.300 m. Astroblem ten ma około 25.000 lat. Eksplozja, która towarzyszyła jego powstaniu, była katastrofalna dla terenów położonych w promieniu wielu kilometrów od epicentrum impaktu. Eksplozji o wiele bardziej niszczycielskiej, niż wybuch termojądrowy. Jego sceneria jest wciąż inspirująca i nie pomińcie tego widoku, jak będziecie mieli po temu okazję! [15]

Meteor Crater został odkryty przez białego człowieka w 1871 roku. Od tego czasu znaleziono i wydobyto około 15 ton materiału meteorytowego. Największy odłam ma masę 3.097 kg. Odłamki tego meteorytu znajduje się nawet w promieniu 10 km od krateru. Meteoryty te noszą nazwę Meteorytów z Cañon Diablo. Meteoryt, który wybił ten krater miał początkową masę szacowaną na 300.000 ton. [15]

a



[1] Znany jest on również jako Crater Cañon Diablo lub Barringer Crater. 

poniedziałek, 10 września 2012

ZBIERAJĄC METEORYTY... (11)



IX – Australijskie astroblemy.




Na terytorium Australii znaleziono i zbadano 12 kraterów poimpaktowych:


Lp.

Nazwa krateru i lokalizacja

Średnica w km
1
Dalgaranga, W.A.
0,023
2
Veevers, Pustynia Gibsona, W.A.
0,075
3
Boxhole, 1937, Plenty River, N.T.
0,160
4
Henbury, 1931, N.T.
ok. 0,200
5
Wolf Creek, W.A.
0,840
6
Mt. Darwin, TAS.
1,0
7
Liverpool, N.T.
1,6
8
Goat Paddock, W.A.
5,0
9
Strangways, N.T.
20,0
10
Gosse’s Bluff, N.T.
22,0 – początkowo 40
11
Teague Lake. W.A.
30,0
12
Acraman Lake, S.A.
30,0 – początkowo 100
            
Być może istnieje jeszcze więcej astroblemów na australijskiej ziemi, ale nie zostały one rozpoznane jako kratery uderzeniowe i nikt o nich nie wie...



Więcej na temat australijskich kraterów poimpaktowych można przeczytać w książce pracowników Western Australian Museum w Perth, (W.A.) dr Alexa Bevana i Kena McNamary pt. „Australia’s Meteorite Craters”, którzy wymieniają w niej listę aż 21 potwierdzonych i niepotwierdzonych kraterów meteorytowych. [8-14]


a

niedziela, 9 września 2012

ZBIERAJĄC METEORYTY... (10)


VIII – Kratery meteorytowe.

Tylko kilka stosunkowo największych meteorytów wyryło kratery meteorytowe. Aby wybić krater meteorytowy, meteoryt musi być duży, gęsty i musi mieć odpowiednią prędkość i kąt spadku.[1]
Większość meteorów wyparowuje lub fragmentuje się w czasie przelotu przez atmosferę lub impaktu[2], co spowodowane jest ich wysoką energią kinetyczną. Te, które przetrwają i wybija krater często wyparowują lub fragmentują się już po impakcie. Szczątki meteorytów są znajdowane na wielkiej przestrzeni wokół kraterów poimpaktowych.
Na Ziemi znamy około 60 astroblemów[3], z czego 12 znajduje się w Australii.
Kratery meteorytowe w Henbury – razem 13 kraterów – znajdujące się na południowy-zachód od Alice Springs są najbardziej znanymi astroblemami w Australii. Największy z nich mierzy 200 m średnicy i ma 18 m głębokości. Wydobyto z niego wiele odłamków żelaza meteorytowego, z których największy miał masę 132 kg.
Krater Wolf Creek w Australii Zachodniej  jest drugim z największych dobrze zachowanych astroblemów na świecie. Został on odkryty w 1947 roku i mierzy 840 m średnicy. [8]
Czasami meteoryty eksplodują w atmosferze, co powoduje deszcz ognistych brył. Meteoryt Sichote-Aliński z 1947 roku eksplodował ponad górami Sichote-Alin w ówczesnym Związku Radzieckim[4] i dzięki temu powstało 106 kraterów poimpaktowych, z których największy ma 28 m średnicy. Znaleziono 23.000 kg odłamków tego meteorytu.
Kilka innych wielkich kraterów uderzeniowych odnotowano na świecie. Astroblem Vrediford Dome w RPA mierzy 39 km średnicy. Przy meksykańskim półwyspie Jukatan odkryto formację poimpaktową o średnicy 300 km.[5] Większa część tego krateru leży na dnie morza, zaś datowanie wskazuje na to, że powstał on 64,8 mln lat temu. To właśnie wtedy doszło do zagłady 75% ziemskich form życia – w tym dinozaurów – co spowodowane było spadkiem meteorytu czy komety, a co gwałtownie zmieniło klimat Ziemi i wyginęło wiele gatunków zwierząt i roślin.[6]
W Australii możemy znaleźć pozostałości wielkiego krateru impaktowego w okolicach Gosse’s Buff na Terytorium Północnym. Astroblem ten mierzy 22 km, ale początkowo miał on aż 40 km średnicy!
Innym kraterem mierzącym aż 640 km średnicy jest Zatoka Hudsona w Kanadzie. Jest to największy znany krater pochodzenia poimpaktowego.[7] Kilka innych astroblemów znajduje się w Kanadzie. Jeden z nich – Deep Bay (Saskatchewan) mierzy 12 km średnicy, zaś jeszcze inny przy półwyspie Ungava ma 3 km. Dwukilometrowy krater znajduje się w południowej Algierii. Inne pomniejsze kratery znajdują się w Teksasie i Kansas (USA), WNP, Argentynie, Polsce, Arabii Saudyjskiej i oczywiście w Arizonie, gdzie znajduje się najsłynniejszy z nich – Meteor Crater.


a



[1] Kąt ten musi zawierać się pomiędzy 5o a 15o, w przeciwnym przypadku meteoryt eksploduje w atmosferze albo odbije od niej stając się bolidem.
[2] Z ang.: uderzenie, zderzenie – stąd kratery meteorytowe nazywamy kraterami impaktowymi czy poimpaktowymi, kraterami uderzeniowymi bądź astroblemami – nazwy te są używane wymiennie.
[3] Według innych źródeł mamy już około 120 znanych astroblemów, z czego w Polsce jest ich 9: Morasko (7), Frombork (1) i Formacja Złotoryja – Jawor (1).
[4] Obecnie Federacja Rosyjska w ramach Wspólnoty Niepodległych Państw – WNP.
[5] Jest to krater Chicxulub u północno-zachodnich wybrzeży Jukatanu, który nazwę swą przyjął od nazwy największej miejscowości tego regionu.
[6] Był to skutek tzw. „zimy poimpaktowej”, której skutki można przyrównać do efektów wojny termonuklearnej na północnej hemisferze Ziemi. Nie wyjaśnia to jednak do końca wyginięcia dinozaurów zamieszkujących Antarktydę i Australię.
[7] Także północna część Morza Kaspijskiego i Zatoka Meksykańska są obecnie uważane za resztki kraterów poimpaktowych.

sobota, 8 września 2012

ZBIERAJĄC METEORYTY... (9)


VII – Roje meteorytowe.                    


W pogodną noc możemy zobaczyć około 5 meteorów (spadających gwiazd) na godzinę.[1] Okresowo w czasie roku można zaobserwować spektakularne deszcze meteorów, w czasie których można zaobserwować ogromną ich ilość w jednostce czasu. Wiele z tych deszczy jest przewidywalnych. I tak np. w ciągu siedmiu dni koło 4 maja spadają meteory znane jako Akwarydy – od nazwy konstelacji Aquarius (Wodnik). Coś podobnego dzieje się koło 21 października, kiedy spadają meteory z konstelacji Oriona – i dlatego są zwane Orionidami. Obydwa roje meteorów pojawiają się wtedy, gdy Ziemia na swej orbicie przecina orbitę komety P/Halley. Kometa P/Halley może być od wielu lat poza orbitą Ziemi, ale jej odłamki ciągną się za nią miliony kilometrów w przestrzeni na jej orbicie. Popatrzmy na poniższą tabelę:




TABELA 1  - Przewidywalne roje meteorów widziane każdego roku.[2]

Nazwa roju

Maksimum aktywności
Vg (km/s)
Macierzysta kometa
Kwadrantydy
3.I.
43
?
Aurigidy
9.II.
66
Kiess
Lirydy
21.IV.
48
Thatcher-Baeker 1861-1
μ-Akwarydy
4.V.
64
Halley
Dzienne Arietydy
8.VI.
39
?
Bootydy
9.VI.
14
Schwassmann-Wachmann 3
o-Drakonidy
28.VI.
24
Giacobini-Zinner
Dzienne β-Taurydy
30.VI.
32
Encke
Perseidy
12.VIII.
60
Swift-Tuttle-Symons
Orionidy, Akwarydy
22.X.
66
Halley
Andromedydy
7.XI.
17
Biela
Leonidy
17.XI.
71
Tempel-Tuttle
Geminidy
14.XII.
36
?
Ursydy
22.XII.
33
Pons-Winnecke

Przynajmniej 10 z 18 znanych deszczów meteorytowych jest związanych ze znanymi kometami.[3] Pozostałe składają się najprawdopodobniej z resztek i odłamków nieznanych komet lub z komet, które zupełnie się rozpadły i rozproszyły. Nie ma żadnego znanego do dziś dnia meteorytu, który nie należałby do tych rojów kometarnych.[4] Komety składają się przeważnie z lodu, pyłu i gruzu, i mogą pozostawiać po sobie bardzo solidne, stabilne meteoryty.

a



[1] Astronomowie określają tą wielkość stosując liczbę N/h – i mówi się o liczbie błysków w jednostce czasu, która może sięgnąć nawet 33.000/h, a w niektórych przypadkach i więcej.
[2] Opracowano na podstawie: „Encyklópedia astronomie”, Bratysława 1987; St. R. Brzostkiewicz – „Komety -ciała tajemnicze”, Warszawa 1985; M. Żbik – „Tajemnice kamieni z nieba”, Warszawa 1987; D. K. Yeomans – „Komety”, Warszawa 1999; A. S. Pilski – „Nieziemskie skarby”, Warszawa 1999. 
[3] „Encyklópedia astronomie” wylicza 58 rojów meteorytowych, z czego 6 jednopojawieniowych, autor miał na myśli tylko te najbardziej znane.
[4] Jest to kwestia wielce dyskusyjna, bowiem nauce znane są komety i meteoryty, których skład chemiczny jest różny od komet i meteorytów układowych – np. kometa P/Hayakutake z lat 1995/96.

piątek, 7 września 2012

ZBIERAJĄC METEORYTY (8)


VI – Jak bardzo rozgrzewają się meteoryty?



W przestrzeni kosmicznej meteoroidy mają temperaturę około –270oC, czyli temperaturę otaczającej je próżni, ale po wtargnięciu do atmosfery ziemskiej tarcie powoduje rozgrzanie się wnętrza meteoroidu do temperatury sięgającej niekiedy do +4500oC!  Powierzchnia meteoroidu topi się i odpada od meteoru ku tyłowi tworząc płomienisty ogon. Ten proces nazywany jest ablacją i polega na odparowywaniu jonów żelaza, dzięki czemu widoczna jest kula ognista. Jednakże, kiedy tarcie spowalnia lot meteorytu, jego temperatura spada. Stopiona powierzchnia zaczyna stygnąć i meteoryt zaczyna gasnąć – a potem stosunkowo „chłodny” spada wreszcie na Ziemię. Tylko kilka zewnętrznych milimetrów jest nadtopionych – zaś całe wnętrze jest nadal wyziębione.

Kiedy meteoroid jest widziany po raz pierwszy, on znajduje się na wysokości ponad 100 km nad powierzchnią naszej planety, zaś jego światło gaśnie na pułapie około 40 km nad Ziemią w zależności od jego prędkości. [5]

a

środa, 5 września 2012

ZBIERAJĄC METEORYTY... (7)


V – Kilka informacji o meteorytach.

V1 - Czym jest meteoryt?

Meteoryty są skałami z przestrzeni kosmicznej. One spadają wciąż na Ziemię we dnie i w nocy. Uczeni szacują, że ponad 1.000 ton materii meteorytowej jest dodawane codziennie do masy naszej planety.[1] Zdecydowana większość meteorytów pochodzi z Pasa Asteroidów (Planetoid) położonego pomiędzy orbitami Marsa i Jowisza, ale niektóre z nich pochodzą także ze szlaków kometarnych. Jeszcze inne pochodzą z Marsa i Księżyca. [5]



V2 – Czy meteoryty to spadające gwiazdy?

I tak i nie. To, co nazywamy spadającymi gwiazdami, to nie są gwiazdy ale właśnie meteory. Meteor jest świetlistym zjawiskiem towarzyszącym meteoroidom wchodzącym w ziemską atmosferę.
Meteoroidy są odłamkami metalicznej lub skalnej materii z Kosmosu i – jak się zdaje – pochodzą one z Układu Słonecznego.[2]
Kiedy dotrą do ziemskiej atmosfery, tarcie o molekuły powietrza doprowadza je do świecenia, zaś coraz wyższa temperatura powoduje powstanie ognistej kuli i płomienistego „ogona” świecącego gazu, który się za nią ciągnie. Zdecydowana większość spala się kompletnie. Niektóre z nich jednak docierają do powierzchni Ziemi i staje się meteorytami.  [6]

a



[1] Zdecydowana większość – mniej więcej ¾ z nich spada w wody Wszechoceanu naszej planety i dochodzi czasami do spadku na statki, jak to było m.in. w przypadku brygu Saggitarius, który został trafiony meteorytem, czy słynny bryg Mary Celeste, którego załoga, mająca pod pokładem 1.700 beczek z alkoholem etylowym, uciekła zeń pod ostrzałem kamieni z nieba. Podobna przygoda spotkała na Bałtyku nasz m/f Wawel w 1986 roku.
[2] Nie jest to takie oczywiste, bowiem niektóre znalezione meteoroidy posiadają zupełnie odmienny skład chemiczny i strukturę od układowych meteorytów. Jak na razie jest to jeszcze myśl heretycka dla większości meteorytologów – jak twierdzi mgr inż. Roman Rzepka z Giżycka – i przebija się z trudnością poprzez zaskorupiałe poglądy dogmatyków…   

poniedziałek, 3 września 2012

ZBIERAJĄC METEORYTY... (6)


IV – Szukając swego własnego meteorytu.

Jeżeli nie masz szczęścia znalezienia swego meteorytu od razu, powinieneś poszukując go poczynić pewne przygotowania i posiąść niezbędne informacje. Przede wszystkim powinieneś być w stanie go rozpoznać. Wizyta w muzeum czy na giełdzie kolekcjonerskiej Collectors Corner może przybliżyć Ci problematykę i stanowić znaczne ułatwienie w czasie identyfikacji znaleziska. [4]





Potrzebna Ci będzie wiedza, gdzie znaleźć potrzebne mapy i jak sprawdzić to, że kamień, który znalazłeś jest meteorytem. W tej książce znajdziesz niezbędne informacje. Czy nie zaplanujesz sobie następny urlop czy chociażby weekend na wyprawę na meteoryty?  Dlaczego nie? Nie znajdziesz meteorytu nie poszukując go. Szczęśliwe znalezisko może zrekompensuje Twoje wysiłki!

a