Zajímavý posel z vesmíru - tenhamský meteorit

Kdybyste ho drželi v ruce, nepovažovali byste ho za žádnou zvláštnost. Považovali byste ho za obyčejný, tmavě zbarvený kámen. Je ale starší než sama Země. Navíc má jedinečné složení. (délka blogu 3 min.)

Tenhamský meteorit

Není to žádný běžný kámen, který se dá vylovit z libovolného potoka, ale kosmický cestovatel, který přežil obrovské množství vesmírných srážek, proletěl se Sluneční soustavou a nakonec pomohl vědcům rozluštit tajemství, které se skrývá v hlubině Země.

Jeho cesta začala před 4,5 miliardami roků. Sluneční soustava v té době byla chaotickým diskem, který se skládal z prachu, plynu i větších kamenů.

V prostoru mezi dnešním Marsem a Jupiterem se z drobného prachu postupně formovala větší a větší tělesa. Z tohoto materiálu se zrodil také velký mateřský asteroid. V jeho nitru se skrýval i náš budoucí meteorit. Podle svého složení patřil mezi takzvané obyčejné chondrity. Ty jsou nejběžnějším typem kamenného meteoritu. Uchoval se v nich nejstarší původní materiál Sluneční soustavy. Na rozdíl od hornin ze Země nebo Měsíce neprošly tyto materiály roztavením ani geologickou přeměnou uvnitř velkého tělesa, díky čemuž si zachovaly původní chemické složení z doby vzniku planet.

Tento mateřský asteroid pak po dlouhé miliony roků nerušeně kroužil kolem Slunce, než se nakonec srazil s jiným asteroidem. Náraz vytvořil tlak dosahující desítek gigapascalů a teploty přesahující 2000 stupňů Celsia.

Během jediné sekundy stlačila srážka materiál tak silně, že se z běžných minerálů staly vzácné vysokotlaké struktury. Vznikly v něm vzácné minerály, jako jsou ringwoodit nebo bridgmanit, které v našich běžných podmínkách, panujících na povrchu Země, nenalézáme. Část horniny se navíc roztavila a vytvořila v kameni tmavé žilky.

Tato srážka vymrštila úlomky asteroidu z jeho původní dráhy. Část z nich se vydala na dlouhou pouť naší planetární soustavou. Cesta minimálně jednoho z nich se nakonec zkřížila s dráhou planety Země.

Bylo to v roce 1879. Nad australskou krajinou v Queenslandu byl v noci vidět zářící bolid. Tření o atmosféru kámen rozpálilo doběla. Těsně nad zemí explodoval. Na ploše mnoha kilometrů čtverečních se jako kamenný déšť zřítily stovky černých fragmentů. Místní obyvatelé u osady Tenham byli svědky nebeského divadla, a tak se zbytky meteoritu našly poměrně rychle.

Místní pastevci a majitelé usedlostí nacházeli ohořelé kameny rozeseté v širokém pádovém poli o délce zhruba 20 kilometrů. Celkem bylo nalezeno více než 300 fragmentů o celkové hmotnosti přesahující 100 kilogramů. Díky suchému a teplému klimatu vnitrozemského Queenslandu zůstaly nalezené kameny po desetiletí v dobrém stavu bez výraznějších stop zvětrávání.

První oficiální vědecký popis meteoritu publikoval v roce 1913 australský mineralog a geolog profesor Robert Etheridge, který působil v Australském muzeu v Sydney.

Popsal strukturu černé slupky i vnitřní složení horniny a zařadil ji mezi chondrity typu L6. V průběhu 20. století se fragmenty meteoritu dostaly k různým sběratelům. Desítky kilogramů materiálu odkoupila muzea po celém světě.

Význam pro vědu

Vědci zjistili, že mateřské těleso meteoritu vzniklo před 4,6 miliardami roků v hlavním pásu planetek mezi Marsem a Jupiterem. Při silné kolizi dvou asteroidů v kosmu působil na materiál tlak dosahující 25 až 45 gigapascalů a teplota kolem 2000 K, která lokálně roztavila vnitřní strukturu horniny.

V 60. letech 20. století pak meteorit přispěl k výzkumu procesů, které probíhají v hlubokém plášti Země. Obsahuje totiž vysokotlaké minerální fáze, které na Zemi vznikají až ve hloubkách stovek kilometrů pod povrchem. V meteoritu byly poprvé v přírodním stavu objeveny a popsány minerály, jako ringwoodit v roce 1969 nebo akimotoit v roce 1999.

Nejslavnější chvíle však přišla v roce 2014, tedy 135 let od dopadu meteoritu. Vědecký tým pod vedením Olivera Tschaunera poprvé v materiálu meteoritu identifikoval a popsal bridgmanit, což je nejhojnější minerál na Zemi tvořící až 38 % jejího celkového objemu.

Bridgmanit je křemičitan hořečnatý a železnatý s krychlovou strukturou perovskitu. Přestože jde o nejhojnější minerál na Zemi, v zemské kůře se přirozeně nevyskytuje, protože je stabilní jen za extrémních tlaků a teplot hluboko v zemském plášti, v hloubkách od 660 do 2900 kilometrů pod povrchem.

V materiálu meteoritu se tento minerál zachoval díky extrémním podmínkám v meziplanetárním prostoru. Po odeznění nárazu poklesly tlak i teplota extrémně rychle. Minerál neměl dostatek času ani tepelné energie k tomu, aby přestavěl svou krychlovou mřížku zpět na běžný pyroxen nebo olivín. Stal se z něj tedy takzvaný metastabilní minerál, který zamrzl ve stavu vzniklém za vysokého tlaku.

Uchování exotické struktury bridgmanitu pomohlo také to, že se v materiálu nacházel v podobě velmi malých zrnek. Část hmoty budoucího meteoritu se přitom přeměnila na sklo. To má větší objem než krystalický minerál, vyvinulo tedy na malá zrnka bridgmanitu v meteoritu dostatečně vysoký tlak, aby si uchovala svou extrémní krystalickou strukturu.

Pro srovnání: Když se bridgmanit dostává na povrch ze zemského pláště přirozeným tektonickým výstupem, trvá mu to miliony roků. Během takto pomalého poklesu tlaku a za vysokých teplot se veškerý bridgmanit rozpadá na jiné silikáty nebo amorfní sklo.

Tenhamský meteorit zatím jako jediný poskytl přírodní vzorek bridgmanitu, který je jinak nedostupný hluboko v zemském plášti. Díky extrémním podmínkám při šokové srážce v kosmu v něm vznikly a uchovaly se vysokotlaké minerály, které vědcům umožňují přímé studium složení vnitřku naší planety. Nejhojnější minerál naší Země jsme tak mohli zkoumat a popsat díky poměrně malému hostu z vesmíru, který kdysi náhodně zkřížil dráhu naší planety.

^{Zdroje: Odkaz, Odkaz}