LPI | Utbildning

LPI | Utbildning

SkyTellers Meteoraktiviteter för små barn

Se även:
LPI Family Event Space Rocks aktiviteter och resurser

Om meteorer

Meteoroider, meteorer, meteoriter . . . Vad är skillnaden?
Meteoroider är små partiklar – ofta inte större än ett sandkorn – som kretsar kring vår sol. När meteoroider kommer in i jordens atmosfär ger de upphov till lysande ljusstrimmor som kan ses på vår himmel. Dessa korta ljusstrimmor – och partiklarna som rör sig genom vår atmosfär – är meteorer. Meteoriter är stenar från rymden som faktiskt har landat på jordens – eller en annan planets – yta.

Hur är asteroider och kometer relaterade till meteoriter?
Asteroider är steniga kroppar, mindre än 1000 kilometer i diameter, som kretsar kring vår sol. Asteroider förekommer i asteroidbältet mellan Mars och Jupiter. Kometer är is- och stoftmassor med en diameter på mindre än 10 kilometer som vanligtvis befinner sig i de kalla yttre delarna av vårt solsystem. Meteoroider är små bitar av asteroider eller kometer.

Varifrån kommer meteoriter?
De flesta meteoriter verkar komma från asteroider. Detta baseras på en jämförelse mellan meteoriternas sammansättning och vår förståelse av asteroidernas sammansättning, baserad på fjärranalys. Det bygger också på en jämförelse mellan asteroidernas banor och meteoroidernas banor, beräknat utifrån fotografier av meteoriderna när de närmade sig jorden. Några få meteoriter kommer från månen och Mars. Dessa är bitar av planeterna som bröts av och slogs in i omloppsbana när asteroider träffade planeterna. Meteoriter från månen liknar de prover som samlades in av Apollo-astronauterna. Marsmeteoriterna innehåller förseglade gasfickor som forskarna upptäckte innehåller samma gaser som förekommer i Mars atmosfär.

Kometer som meteoroidkällor
Sällan kan meteoriter också komma från kometer. Kometer har kallats ”smutsiga snöbollar” eftersom deras kärna – deras fasta kärna – mestadels består av is med lite damm, stenpartiklar och lite organiskt material inblandat. De flesta kometer finns i solsystemets ytterkant – bortom Plutos bana – i ett område som kallas Kuiperbältet. Vissa kometer befinner sig ännu längre bort i ett stort sfäriskt moln runt vårt solsystem som kallas Oortmolnet. Kometer befinner sig så långt bort från solen att de förblir frusna; de är viktiga reliker från vårt solsystems tidigaste tid. En del kometer kretsar kring vår sol i periodiska, elliptiska banor. Kometer är nästan osynliga utom när de kommer nära solen. Värme från solen förångar isen på kometens yta, vilket gör att gas och stoft strömmar bort och bildar komas moln. Solvinden – flödet av partiklar från solen – sveper bort koman i en lång svans. Svansen pekar alltid bort från solen på grund av solvinden, oavsett i vilken riktning kometen rör sig i sin bana. Svansen består egentligen av två delar, en gas- och en stoftsvans, som kan sträcka sig miljontals kilometer från kometkärnan när den rör sig runt solen. När kometen kommer mycket nära solen lämnas små bitar av damm, stenkorn och is kvar som ett spår av meteoroider.

Varför har vi meteorregn?
Meteorregn uppstår när jorden passerar genom det spår av stoft och gas som en komet lämnar efter sig. Partiklarna kommer in i jordens atmosfär och de flesta brinner upp i ett livligt ljusspel – ett meteorregn. Vissa meteorregn, som Perseiderna och Leoniderna, inträffar årligen när jordens bana tar vår planet genom det skräpspår som lämnas längs kometens bana. För kommande meteorregn och förslag på hur man kan titta på dem, se Sky and Telescope’s Meteor Showers page.

Vad är meteoriterna gjorda av?
Vetenskapsmännen klassificerar meteoriterna i tre grupper: stenmeteoriter, järnmeteoriter och stenmeteoriter.

• Steniga meteoriter utgör ungefär 95 procent av de meteoriter som når jorden. Bland de steniga meteoriterna finns chondriter och achondriter. Chondriter innehåller små sfärer av silikatmineraler som kallas chondror. Det finns också kolhaltiga kondriter – stenmeteoriter som innehåller vatten och organiska (kol)molekyler, t.ex. enkla aminosyror. Akondriter är också steniga meteoriter, men de har inga chondror och har genomgått uppvärmning och förändring. Achondriter inkluderar meteoriter från vår måne och Mars.
• Järnmeteoriter utgör cirka 5 % av de meteoriter som finns på jorden. Dessa har höga halter av järn och nickel. Järnmeteoriter är mycket tunga!
• Stenjärnmeteoriter ligger mellan de andra två typerna av meteoriter. Dessa är sällsynta – endast cirka 1 % av meteoritfynden på jorden är stenjärnmeteoriter.

Vad berättar meteoriter för oss?
Meteoriter ger oss information om processer och material i vårt tidiga solsystem. Det tidiga solsystemet bestod inte av en sol och planeter. Det var ett snurrande moln av stoft och vätgas som var varmare i mitten och kallare mot kanterna. När gasen och dammet började samlas kondenserades chondruler – små sfärer av mineraler som innehåller kiseldioxid. Dessa små sfärer och detta stoft växte gradvis när andra partiklar kolliderade med dem och fastnade – en process som kallas ackretion. En del av partiklarna växte till den grad att de var tillräckligt stora för att dra till sig andra partiklar genom gravitation, och de ackumulerade allt material i sin bana när de kretsade runt den unga solen – en del av dessa blev våra planeter. Andra partiklar förblev små, rymdstenar som lämnades kvar efter att planeterna bildats. Ackretion är en varm process; när en partikel slår in i en annan partikel omvandlas dess rörelse till värme. Planeterna och en del av rymdstenarna blev så varma att de började förändras och i vissa fall smälta. Smältningen gjorde det möjligt för kropparna att differentiera sig. De tyngre metallerna järn och nickel sjönk ner i en central kärna och de lättare materialen bildade en mantel och en yttre skorpa.

• Chondriter är meteoriter som innehåller chondruler. De flesta chondriter upphettades och förändrades tidigt under sin bildning. Vissa kondriter har dock inte förändrats sedan de bildades. Dessa chondriter förser forskarna med i huvudsak oförändrade prover av vårt tidiga solsystem. De hjälper oss också att fastställa vårt solsystems ålder; chondriterna är mellan 4,5 och 4,56 miljarder år gamla.
• Karbonhaltiga chondriter> är också mycket gamla prover av vårt solsystem. De innehåller vatten i vissa av sina mineraler och organiska föreningar. Karbonaktiva chondriter ger forskarna mer kompletta prover av den kemiska sammansättningen i vårt tidiga solsystem.
• Achondriter, järnmeteoriter och steniga järnmeteoriter har olika sammansättning. De kommer från kroppar – planeter och asteroider – i vårt solsystem som upphettades och förändrades och i vissa fall smälte. Järnmeteoriterna kommer från asteroidernas metalliska kärnor. Achondriterna kan komma från jordskorpan. Steniga meteoriter kommer från manteln, mellan järnkärnan och skorpan. Alla dessa meteoriter ger information om sammansättningen av kropparna i vårt solsystem och om de processer som har format det. De ”differentierade” meteoriterna har ofta åldrar på omkring 4,4 till 4,5 miljarder år, vilket berättar för forskarna att differentieringen av asteroiderna ägde rum tidigt i vårt solsystems historia.
• En del achondriter kommer från månen och Mars och en del av dessa är mycket yngre. Dessa är basalter – mörka finkorniga vulkaniska bergarter – och de hjälper oss att förstå att det fanns vulkaner som bröt ut på dessa kroppar, samt ger oss en tidsram för utbrotten. Vi vet till exempel att vulkaner bröt ut på Mars under de senaste 180 miljoner åren.

Vad händer med en meteoroid på vägen till jorden?
Inte mycket när den befinner sig i rymden. När meteoroiden kommer in i jordens atmosfär börjar det hetta till! Egentligen är det luften framför meteoroiden som värms upp. Partikeln färdas med hastigheter på mellan 20 och 30 kilometer per sekund. Den komprimerar luften framför den, vilket gör att luften blir varm. Luften är så varm att den börjar glöda och skapar en meteor – den ljusstrimma som observeras från jorden. Den intensiva värmen smälter också meteoroidens utsida. Resan genom jordens atmosfär är tillräckligt snabb för att insidan av en meteoroid ofta inte värms upp alls. För de flesta stenar från rymden räcker dock även den korta resan för att smälta bort mycket av den; en meteoroid på en meters storlek kan reduceras till storleken av en baseboll. Små meteoroider förångas helt och hållet. Atmosfären blir tjockare när meteoriten närmar sig jordens yta, vilket gör att stenen blir långsammare och svalnar. Den yttre smälta delen av meteoroiden stelnar och lämnar kvar en fusionsskorpa – ett tunt mörkt glasaktigt skorpelager. Vissa meteoroider bryts sönder strax innan de når jordens yta och skapar en eldboll tillsammans med en explosion som kan höras på flera kilometers avstånd.

Inslaget från en stor meteoroid som träffar ytan kan lämna en krater – en cirkelformad fördjupning. Stora meteoroider lämnar kratrar som är ungefär tio gånger så stora som de själva, även om storleken beror på hur snabbt meteoroiden rör sig, dess infallsvinkel och andra faktorer. Meteorkratern bildades för cirka 50 000 år sedan när den 30 meter breda meteoriten Canyon Diablo slog i marken och skapade en kilometerbred sänka i Arizona.

Stora nedslag är sällsynta nu, men var mycket vanligare under vårt solsystems tidiga historia när rymdskrotet sveptes upp. Ytorna på Merkurius, månen och Mars är täckta av nedslagskratrar, varav forskarna tror att de flesta bildades under den första halvmiljarden år av solsystemets bildning. Jorden har också flera nedslagskratrar på sin yta, varav några är ganska stora. En av de mest kända – och destruktiva – nedslagskratrar som tros ha inträffat ägde rum för cirka 65 miljoner år sedan. En meteroid, med en diameter på 10-16 kilometer, slog ner på jorden nära det som nu är Yucatánhalvön i Mexiko. Detta nedslag tros ha utlöst globala bränder och tsunamis och skapat ett moln av damm och vattenånga som omslöt jorden på några dagar, vilket resulterade i fluktuerande globala klimatförändringar. De extrema miljöförändringarna tros ha orsakat ett massutdöende av 75 procent av jordens arter, inklusive dinosaurierna.

Var hittar vi meteoriter?
Meteoriter är ganska urskillningslösa när det gäller var de landar. De faller överallt på jorden. Att hitta dem är utmaningen! Lite mer än två tredjedelar av jorden är täckt av vatten; att hitta en meteorit på den djupa havsbotten är minst sagt svårt. Meteoriter faller också i obefolkade områden och på platser som är svåra att nå. Det finns några få platser där forskarna koncentrerar sina ansträngningar eftersom meteoriterna är lättare att hitta. Ökenområden är inte täckta av vegetation, och meteoriterna skiljer sig från bakgrunden. Många meteoritexpeditioner i Afrikas och Australiens öknar har ökat de samlingar som studeras. Det finns en öken som har gett flest meteoriter – polaröknen i Antarktis! Det finns flera anledningar till att Antarktis är en så spektakulär samlingsplats. Det första är att de mörka meteoriterna är lätta att se mot den vita isen! Dessutom bryts meteoriterna inte ned lika snabbt i den frusna, torra atmosfären. Rörelsen av isen som täcker Antarktis bidrar också till sökandet efter meteoriter. Meteoriter som landar på inlandsisens yta bärs med av isflödet. Det finns platser där berg fungerar som ett hinder för isens rörelse. Isen flyter upp längs denna barriär och sublimeras – förångas – av de snabba torra vindarna i Antarktis. Meteoriterna avdunstar inte – de lämnas kvar. Denna process av isflöde och sublimering har fortsatt i tusentals år och koncentrerat meteoriterna till tydliga fläckar. Insamlingsexpeditioner i Antarktis har nästan fördubblat antalet meteoritfynd i världen.

Bör jag sova dåligt av oro för att jag ska träffas av en meteorit?
Oh, nej. Hittills har ingen person dödats av att träffas av en meteorit (eller åtminstone ingen som påstår sig ha blivit det!). Det finns dock några fall där bilar och hus har träffats, och några fall där det har gått nära. År 1954 träffade en meteroid ett hus i Alabama, passerade genom taket och studsade in i vardagsrummet där den boende, som låg och sov i soffan, träffades och fick blåmärken. År 1992 passerade en meteroid genom bakluckan på en parkerad bil i New York och stannade under bilen. Det finns många fler fall som inte är bevisade!

En intressant detalj:
Hur heter meteoriter?
Ja, inte av deras föräldrar. De flesta meteoriter är uppkallade efter den närmaste staden – som Noblesville-meteoriten från Noblesville, Indiana. Om det inte finns någon stad i närheten kan de vara uppkallade efter ett geografiskt inslag som en flod eller ett berg. På platser där många meteoriter hittas, t.ex. i en öken (inklusive Antarktis!), får meteoriterna vanligtvis ett slumpmässigt nummer i fält och senare, när de väl har beskrivits, ersätts numret med ett slutgiltigt ”namn”. Namnet innehåller en geografisk beteckning, fyndåret och ett provnummer. Till exempel samlades ALH 84001 in under insamlingssäsongen 1984 (84) i Antarktis nära Allan Hills (ALH). Det var det första som beskrevs i laboratoriet för den säsongen (001).

Tack till Dr. Kevin Righter, Planetary Scientist, Astromaterials Research and Exploration Science Program, NASA Johnson Space Center, för granskning av innehållsmaterialet.