LPI | Educație

LPI | Educație

SkyTellers Activități cu meteoriți pentru copii

Vedeți și: Sky Tellers:
LPI Family Event Space Rocks activități și resurse

Despre Meteori

Meteoroizi, Meteori, Meteoriți . . . Care este diferența?
Meteoroizii sunt particule mici – adesea nu mai mari decât un grăunte de nisip – care orbitează în jurul Soarelui nostru. Atunci când meteoroizii intră în atmosfera Pământului, ei produc dungi strălucitoare de lumină care pot fi văzute pe cerul nostru. Aceste scurte dungi de lumină – și particulele care se deplasează prin atmosfera noastră – sunt meteoriți. Meteoriții sunt roci din spațiu care au aterizat efectiv pe suprafața Pământului – sau a unei alte planete.

Cum sunt asteroizii și cometele legate de meteoriți?
Asteroizii sunt corpuri stâncoase, cu un diametru mai mic de 1000 de kilometri, care orbitează în jurul Soarelui nostru. Asteroizii apar în centura de asteroizi dintre Marte și Jupiter. Cometele sunt mase de gheață și praf, cu un diametru mai mic de 10 kilometri, care de obicei rămân în zonele exterioare reci ale sistemului nostru solar. Meteoroizii sunt bucăți mici de asteroizi sau comete.

De unde provin meteoriții?
Cei mai mulți meteoriți par să provină din asteroizi. Acest lucru se bazează pe o comparație a compoziției meteoriților cu înțelegerea noastră a compoziției asteroizilor, bazată pe teledetecție. De asemenea, se bazează pe o comparație între orbitele asteroizilor și orbitele meteoroizilor, calculate pe baza unor fotografii ale meteoroizilor în timp ce se apropiau de Pământ. Câțiva meteoriți provin de pe Lună și Marte. Acestea sunt bucăți de planete care s-au desprins și au fost aruncate pe orbită atunci când asteroizii au lovit planetele. Meteoriții de pe Lună sunt asemănători cu mostrele colectate de astronauții de pe Apollo. Meteoriții de pe Marte includ buzunare de gaz sigilate, despre care oamenii de știință au descoperit că conțin aceleași gaze care se găsesc în atmosfera lui Marte.

Comedele ca surse de meteoroizi
Rar, meteoriții pot proveni și din comete. Cometele au fost numite „bulgări de zăpadă murdari”, deoarece nucleul lor – miezul lor solid – este format în cea mai mare parte din gheață, cu puțin praf, particule de rocă și puțin material organic amestecat. Cele mai multe comete se găsesc la marginea exterioară a sistemului solar – dincolo de orbita lui Pluto – într-o regiune numită centura Kuiper. Unele comete se află chiar mai departe, într-un nor sferic mare din jurul sistemului nostru solar, numit norul Oort. Cometele sunt atât de departe de Soare încât rămân înghețate; ele sunt relicve importante din cele mai vechi timpuri ale sistemului nostru solar. Unele comete orbitează în jurul Soarelui nostru pe traiectorii periodice, eliptice. Cometele sunt aproape invizibile, cu excepția cazului în care se apropie de Soare. Căldura de la Soare vaporizează gheața de pe suprafața cometei, ceea ce face ca gazul și praful să se scurgă și să formeze norul din cometă. Vântul solar – fluxul de particule care iese din Soare – mătură coma într-o coadă lungă. Coada se îndepărtează întotdeauna de Soare din cauza vântului solar, indiferent de direcția în care se deplasează cometa pe orbita sa. Coada are de fapt două părți gemene, o coadă de gaz și o coadă de praf, care se pot extinde pe milioane de kilometri de la nucleul cometei în timp ce aceasta se deplasează în jurul Soarelui. Pe măsură ce cometa se apropie foarte mult de Soare, bucăți mici de praf, granule de rocă și gheață sunt lăsate în urmă sub forma unei dâre de meteoroizi.

De ce avem ploi de meteoriți?
Ploile de meteoriți apar atunci când Pământul trece prin urma de praf și gaz lăsată de o cometă. Particulele intră în atmosfera Pământului și cele mai multe ard într-un spectacol luminos viu – o ploaie de meteoriți. Unele ploi de meteoriți, cum ar fi Perseidele și Leonidele, au loc anual, atunci când orbita Pământului face ca planeta noastră să treacă prin calea de resturi lăsată de-a lungul orbitei cometei. Pentru viitoarele ploi de meteoriți și sugestii de vizionare, explorați pagina Meteor Showers (Ploi de meteoriți) de la Sky and Telescope.

Din ce sunt făcuți meteoriții?
Științii clasifică meteoriții în trei grupe: meteoriți pietroși, meteoriți de fier și meteoriți de fier pietros.

• Meteoriții pietroși reprezintă aproximativ 95% din meteoriții care ajung pe Pământ. Printre meteoriții pietroși se numără condritele și acondritele. Condritele conțin sfere mici de minerale de silicați numite condruli. Există, de asemenea, condrite carbonacee – meteoriți pietroși care conțin apă și molecule organice (carbon), cum ar fi aminoacizii simpli. Achondritele sunt, de asemenea, meteoriți pietroși, dar nu au condruli și au suferit încălziri și modificări. Achondritele includ meteoriții de pe Luna noastră și de pe Marte.
• Meteoriții de fier reprezintă aproximativ 5% din meteoriții găsiți pe Pământ. Aceștia au cantități mari de fier și nichel. Meteoriții de fier sunt foarte grei!
• Meteoriții de fier-pietru sunt între celelalte două tipuri de meteoriți. Aceștia sunt rari – doar aproximativ 1% din meteoriții descoperiți pe Pământ sunt meteoriți de fier-pietros.

Ce ne spun meteoriții?
Meteoriții ne oferă informații despre procesele și materialele din sistemul nostru solar timpuriu. Sistemul solar timpuriu nu era alcătuit dintr-un soare și planete. Era un nor învârtitor de praf și hidrogen gazos care era mai fierbinte în centru și mai rece spre margini. Pe măsură ce gazul și praful au început să se unească, s-au condensat condrulii – mici sfere de minerale care conțin siliciu. Aceste mici sfere și praful au crescut treptat pe măsură ce alte particule s-au ciocnit cu ele și s-au atașat – un proces numit acreție. Unele dintre particule au crescut până la punctul în care au devenit suficient de mari pentru a atrage gravitațional alte particule și au acumulat tot materialul din calea lor în timp ce orbitau în jurul tânărului Soare – unele dintre acestea au devenit planetele noastre. Alte particule au rămas mici, roci spațiale rămase în urmă după formarea planetelor. Acumularea este un proces fierbinte; atunci când o particulă se lovește de o altă particulă, mișcarea sa este transformată în căldură. Planetele și unele dintre rocile spațiale au devenit atât de fierbinți încât au început să se schimbe, în unele cazuri topindu-se. Topirea a permis corpurilor să se diferențieze, metalele mai grele de fier și nichel scufundându-se într-un nucleu central, iar materialele mai ușoare formând o manta și o crustă exterioară.

• Condritele sunt meteoriți care conțin condruli. Majoritatea condritelor au fost încălzite și modificate la începutul formării lor. Cu toate acestea, unele condrite nu s-au schimbat de când s-au format. Aceste condrite oferă oamenilor de știință mostre practic nealterate ale sistemului nostru solar timpuriu. De asemenea, ele ne ajută să determinăm vârsta sistemului nostru solar; condritele au o vârstă cuprinsă între 4,5 și 4,56 miliarde de ani.
• Condritele carbonacee> sunt, de asemenea, mostre foarte vechi ale sistemului nostru solar. Ele conțin apă în unele dintre mineralele și compușii lor organici. Condritele carbonacee oferă oamenilor de știință mostre mai complete ale compoziției chimice a sistemului nostru solar timpuriu.
• Achondritele, meteoriții de fier și meteoriții de fier pietros au compoziții diferite. Acestea provin din corpuri – planete și asteroizi – din sistemul nostru solar care au fost încălzite și alterate, iar în unele cazuri topite. Meteoriții de fier provin din miezurile metalice ale asteroizilor. Achondritele pot proveni din crustă. Meteoriții pietroși provin din mantaua, între nucleul de fier și crustă. Toți acești meteoriți oferă informații despre compoziția corpurilor din sistemul nostru solar și despre procesele care l-au modelat. Meteoriții „diferențiați” au adesea vârste de aproximativ 4,4 până la 4,5 miliarde de ani, ceea ce le spune oamenilor de știință că diferențierea asteroizilor a avut loc la începutul istoriei sistemului nostru solar.
• Câteva dintre acondrite provin de pe Lună și Marte, iar unele dintre acestea sunt mult mai tinere. Acestea sunt bazalte – roci vulcanice întunecate cu granulație fină – și ne ajută să înțelegem că au existat vulcani care au erupt pe aceste corpuri, precum și ne oferă un interval de timp pentru erupții. Știm, de exemplu, că în ultimii 180 de milioane de ani, pe Marte au erupt vulcani.

Ce se întâmplă cu un meteoroid în drumul său spre Pământ?
Nu prea multe atunci când se află în spațiu. Când meteoroidul intră în atmosfera Pământului, lucrurile încep să se încălzească! De fapt, aerul din fața meteoroidului este cel care se încălzește. Particula se deplasează cu viteze cuprinse între 20 și 30 de kilometri pe secundă. Ea comprimă aerul din față, ceea ce face ca acesta să se încălzească. Aerul este atât de fierbinte încât începe să strălucească – creând un meteorit – dâra de lumină observată de pe Pământ. Căldura intensă topește, de asemenea, partea exterioară a meteoroidului. Călătoria prin atmosfera Pământului este suficient de rapidă pentru ca, adesea, interiorul unui meteoroid să nu fie încălzit deloc. Cu toate acestea, pentru majoritatea rocilor din spațiu, chiar și călătoria scurtă este suficientă pentru a topi o mare parte din el; un meteoroid de mărimea unui metru poate fi redus la dimensiunea unei mingi de baseball. Meteoroizii mici sunt vaporizați complet. Atmosfera devine mai densă pe măsură ce meteoroidul se apropie de suprafața Pământului, ceea ce face ca roca să încetinească și să se răcească. Partea exterioară topită a meteoroidului se solidifică, lăsând o crustă de fuziune – o crustă sticloasă subțire și întunecată. Unii meteoroizi se sparg chiar înainte de a ajunge la suprafața Pământului, creând o minge de foc însoțită de o explozie care poate fi auzită la kilometri distanță.

Impactul unui meteoroid mare care lovește suprafața poate lăsa un crater – o depresiune circulară. Meteoroizii mari lasă cratere de aproximativ 10 ori mai mari decât dimensiunea lor, deși dimensiunea depinde de viteza cu care se deplasează meteoroidul, de unghiul său de apropiere și de alți factori. Craterul Meteor Crater s-a format în urmă cu aproximativ 50.000 de ani, când meteoritul Canyon Diablo, cu o lățime de 30 de metri, a lovit solul, creând o depresiune de un kilometru lățime în Arizona.

Incidentele mari sunt rare în prezent, dar au fost mult mai frecvente în timpul istoriei timpurii a sistemului nostru solar, când resturile spațiale erau măturate. Suprafețele lui Mercur, ale Lunii și ale lui Marte sunt acoperite de cratere de impact, despre care oamenii de știință cred că majoritatea s-au format în prima jumătate de miliard de ani de la formarea sistemului solar. Pământul are, de asemenea, mai multe cratere de impact pe suprafața sa, unele destul de mari. Unul dintre cele mai faimoase – și distructive – impacturi despre care se crede că ar fi avut loc a avut loc în urmă cu aproximativ 65 de milioane de ani. Un meteroid, cu un diametru de 10-16 kilometri, a lovit Pământul în apropierea a ceea ce este acum Peninsula Yucatán din Mexic. Se crede că acest impact a declanșat incendii și tsunami la nivel global și a creat un nor de praf și vapori de apă care a învăluit Pământul în doar câteva zile, ceea ce a dus la schimbări climatice globale fluctuante. Se crede că schimbările extreme de mediu au cauzat o extincție în masă a 75% din speciile de pe Pământ, inclusiv dinozaurii.

Unde găsim meteoriți?
Meteoriții sunt destul de nediscriminatorii în ceea ce privește locul în care aterizează. Ei cad peste tot pe Pământ. Găsirea lor este o provocare! Puțin mai mult de două treimi din Pământ este acoperit de apă; localizarea unui meteorit pe fundul mării este cel puțin dificilă. De asemenea, meteoriții cad în regiuni nepopulate și în locuri greu accesibile. Există câteva locuri în care oamenii de știință își concentrează eforturile, deoarece meteoriții sunt mai ușor de găsit. Zonele deșertice nu sunt acoperite de vegetație, iar meteoriții se deosebesc de fundal. Multe expediții cu meteoriți în deșerturile din Africa și Australia au mărit colecțiile studiate. Există un deșert care a furnizat cei mai mulți meteoriți – deșertul polar din Antarctica! Există mai multe motive pentru care Antarctica este un loc de colectare atât de spectaculos. Primul este că meteoriții întunecați sunt ușor de văzut pe fondul gheții albe! În plus, meteoriții nu se descompun la fel de repede în atmosfera înghețată și uscată. Mișcarea gheții care acoperă Antarctica ajută, de asemenea, la căutarea meteoriților. Meteoriții care aterizează pe suprafața stratului de gheață sunt purtați de fluxul de gheață. Există locuri în care munții acționează ca o barieră în calea mișcării gheții. Gheața curge în sus de-a lungul acestei bariere și este sublimată – evaporată – de vânturile rapide și uscate din Antarctica. Meteoriții nu se evaporă – sunt lăsați în urmă. Acest proces de curgere și sublimare a gheții a continuat timp de mii de ani, concentrând meteoriții în pete distincte. Expedițiile de colectare din Antarctica aproape că au dublat numărul de descoperiri de meteoriți din lume.

Ar trebui să pierd somnul îngrijorându-mă că aș putea fi lovit de un meteorit?
Uh, nu. Până în prezent, nicio persoană nu a fost ucisă fiind lovită de un meteroid (sau cel puțin nimeni nu pretinde că a fost!). Există, totuși, câteva cazuri de mașini și case lovite și câteva cazuri în care au fost ratate din apropiere. În 1954, un meteroid a lovit o casă din Alabama, a trecut prin acoperiș și a ricoșat în sufragerie, lovind și rănind ocupantul, care dormea pe canapea. În 1992, un meteroid a trecut prin portbagajul unei mașini parcate în New York, oprindu-se sub mașină. Există mult mai multe cazuri nesusținute de dovezi!

Un amănunt interesant:
Cum sunt numiți meteoriții?
Ei bine, nu de către părinții lor. Majoritatea meteoriților sunt numiți după cel mai apropiat oraș – cum ar fi meteoritul Noblesville din Noblesville, Indiana. Dacă nu există un oraș în apropiere, ei pot fi numiți după un element geografic, cum ar fi un râu sau un munte. În locurile în care se găsesc mulți meteoriți, cum ar fi un deșert (inclusiv Antarctica!), meteoriților li se atribuie, de obicei, un număr aleatoriu pe teren, iar mai târziu, după ce sunt descriși, numărul este înlocuit cu un „nume” final. Numele include o denumire geografică, anul descoperirii și un număr de eșantion. De exemplu, ALH 84001 a fost colectat în timpul sezonului de colectare din 1984 (84) în Antarctica, în apropiere de Allan Hills (ALH). A fost primul descris în laborator pentru acel sezon (001).

Mulțumim Dr. Kevin Righter, Cercetător Planetar, Programul de Cercetare a Astromaterialelor și Știința Explorării, Centrul Spațial Johnson al NASA, pentru revizuirea materialului de conținut.