meteoritter

Meteoritter, meteorstein, objekter fra verdensrommet (meteoroider) som overlever passasjen gjennom atmosfæren og faller ned på jordoverflaten. De stammer fra vårt eget solsystem, overveiende fra asteroidebeltet mellom Mars og Jupiter.

Jorden blir ustanselig bombardert med større og mindre partikler som kommer mot oss med kosmiske hastigheter, 11–70 km/s. Små partikler med diameter under ca. 1 mm vil fordampe helt ved sammenstøt med luftmolekylene og lyser som stjerneskudd. De større meteoroidene vil også begynne å gløde (såkalte ildkuler), overflaten vil smelte og delvis fordampe (se meteor).

Er massen mindre enn ett tonn, vil den kosmiske hastigheten bli sterkt redusert i beltet mellom 20 og 80 km over jordoverflaten. Dette fører ofte til at meteoroiden eksploderer i den nedre del av dette området, og bruddstykkene faller videre med en tilnærmet konstant hastighet som er bestemt av form, størrelse og tyngde, vanligvis omkring 100–300 m/s. Selv om overflaten smelter under nedfarten, viser de indre delene ingen tegn på sterk oppvarming, og meteorittene er bare svakt varme når de treffer bakken. De kan derfor bli liggende på overflaten av is eller snø uten nevneverdig nedsmelting. Årsaken er at oppvarmingstiden er meget kort, bare noen få sekunder, og den smeltede overflaten feies ren av lufttrykket.

Større meteoritter som veier over ca. 10 tonn, vil treffe jordoverflaten med kosmisk hastighet og forårsaker kraterlignende hull (se meteorittkrater og tektitt).

Man regner med at det faller ca. 26 000 meteoritter med vekt over 100 gram hvert år, men de fleste går tapt. Bare 5–6 fall observeres per år. Inntil nylig kjente man omkring 2000 forskjellige meteoritter. Dette tallet er blitt vesentlig økt gjennom de funn som er gjort på den antarktiske innlandsisen siden 1973 (over 5000 enkeltstykker). Ellers er det antatt at mellom 500 og 5000 tonn meteorittisk materiale daglig faller ned på Jorden, stort sett i form av meget små partikler (kosmisk støv). Fra bunnen av de store havdyp, hvor sedimentasjonen er meget liten, har man tatt opp prøver som er fulle av små korn av nikkeljern.

Typer

Meteorittene kan deles i tre hovedgrupper, jernmeteoritter, stein-jernmeteoritter og steinmeteoritter.

1) Jernmeteoritter eller sideritter består av forskjellige legeringer av nikkeljern. Overflaten har et tynt, oksidert overtrekk av magnetitt med et lag under som viser spor etter smelting.

Heksaedritt består av en jernlegering med 5–6 % nikkel som kalles kamacitt. Den viser ved etsning en fin stripning (neumannlinjer) som skyldes mekanisk tvillingdannelse oppstått ved sammenstøtet med Jorden.

Oktaedritt er den vanligste type jernmeteoritt. Består av lameller av kamacitt som er omgitt av en rand av taenitt (nikkeljern med ca. 30 % nikkel), med mellomrommene fylt av plessitt, det vil si et finkornet aggregat av kamacitt med noe taenitt. Ved etsning med salpetersyre viser denne strukturen seg som et system av kryssende bånd, orientert etter oktaederflater (Widmanstätten-figurer). Strukturen skyldes avblanding i fast fase ved meget langsom avkjøling, beregnet til noen få grader per million år.

Ataxitt (av gr. 'uten orden') er en meget sjelden type som ikke viser noen spesiell struktur. Den består av plessitt med mikroskopiske plater av kamacitt.

2) Stein-jernmeteoritter står på overgangen til neste gruppe og inneholder foruten nikkeljern og troilitt også silikater som olivin, pyroksen og plagioklas.

Pallasitt har en grunnmasse av nikkeljern (oktaedritt-type) med inneslutninger av olivinkrystaller.

Siderofyr er tilsvarende, men med bronzitt istedenfor olivin.

Mesosideritt inneholder nikkeljern i en matriks av silikater.

3) Steinmeteoritter eller aerolitter består vesentlig av silikater (olivin, pyroksen, plagioklas, glass), dessuten noe troilitt og som regel en del nikkeljern og enkelte fosfater. Smelteskorpen er mørk, men de er lysere innvendig og er tyngre enn vanlige jordiske bergarter.

Kondritter (chondritter) som er de vanligste, er bygd opp av kondruler, som er små kuler av silikater, vanligvis ca. 1 mm i diameter, enkelte ganger opptil ¹/₂ cm. Mye tyder på at dette er en primær meteorittstruktur, dannet i form av smeltede silikatdråper.

Blant kondrittene finnes en meget interessant type som har tiltrukket seg stor oppmerksomhet, nemlig de karbonholdige kondritter. Særlig godt undersøkt er Orgueil-meteoritten (Frankrike, 1864) og Allende-meteoritten (Mexico, 1969, til sammen 2,5 tonn). Disse inneholder blant annet serpentin, kloritt og karbonater og har et vanninnhold på opptil 20 %. Karbonet (2–6 %) opptrer dels som et svart uløselig stoff som ligner asfalt eller bitumen, men også i form av en rekke organiske forbindelser (hydrokarboner, fettsyrer, aromatiske forbindelser, porfyriner). Dette karbonet er ikke av biologisk opprinnelse, og beskrivelser av mikrostrukturer som skyldes organismer, er høyst tvilsomme.

De karbonholdige kondritter kan ansees å være tidlige kondensater fra en urtåke. Dannelsestemperaturen må ha vært under 100 °C. Studiet av dette materialet er av stor betydning for forståelsen av livets opprinnelse på Jorden.

Akondritter inneholder ikke kondruler og har meget lite nikkeljern. De kan være dannet av kondritter ved omkrystallisasjon. En spesiell type kalles ureilitt og fører blant annet en del nikkeljern samt diamant, som antagelig er dannet ved høyt trykk i forbindelse med nedslaget.

Forekomst

Av antall funn (meteoritt funnet uten observert fall) utgjør jernmeteorittene ca. 50 %, steinmeteorittene ca. 45 %. Imidlertid dominerer steinmeteorittene (ca. 95 %) når det gjelder antall observerte fall (meteoritt funnet etter observert fall). Denne forskjellen skyldes at jernmeteorittene er mye lettere å oppdage, og at steinmeteorittene forvitrer betydelig lettere. Dette skulle tyde på at meteorittmaterialet i solsystemet vesentlig består av stein. Imidlertid kjenner man enkelte fall av store mengder jernmeteoritt (Sikhote-Alin, Sibir, 1947, til sammen 30 tonn), slik at jernmeteorittene likevel vil dominere, selv om man bare ser på fordelingen av observerte fall.

De største kjente jernmeteoritter er for øvrig Hoba, Namibia (funnet 1920, 60 tonn) og Cape York, Grønland (funnet 1894, til sammen 58 tonn). Den største kjente steinmeteoritt veier vel ett tonn (Norton County, Kansas, falt 1948).

Sammensetningen av de forskjellige meteoritter har gitt verdifulle opplysninger både om Jordens indre og om hva andre kloder består av. Meteorittene inneholder ingen grunnstoffer som ikke også er kjent på Jorden. Tidligere tilstedeværelse av radioaktive nuklider som ikke lenger eksisterer på grunn av korte halveringstider (under 100 millioner år), er påvist ved å undersøke isotopforholdene hos datterproduktene og ved studier av fisjonsspor. Det er også funnet nuklider som er oppstått som spallasjonsprodukter ved påvirkning av kosmisk stråling. En rekke mineraler som ikke er kjent fra jordisk materiale, forekommer i små mengder i meteoritter.

Opprinnelse

Ved aldersbestemmelse har man funnet at de fleste meteorittene ble dannet for 4,5–4,6 milliarder år siden, som svarer til den antatte alder av vårt solsystem. Det har tidligere vært hevdet at meteorittene stammer fra en eksplodert planet, men det er mer sannsynlig at de til dels ble til i sin nåværende form i solartåken og at de representerer protoplanetarisk materiale, dels at de stammer fra små asteroider som har kollidert og er blitt slått i stykker. Noen kan også stamme fra kometer.

I 1981 ble det i Antarktis funnet en meteoritt som består av en anortosittisk breksje, som er typisk for enkelte områder på Månen. Denne må være slått løs ved et meteorittnedfall på Månens overflate og fanget inn i Jordens gravitasjonsfelt. På lignende måte er det kjent noen få og sjeldne akondritter som antas å stamme fra Mars.

I august 1996 kunngjorde NASA-forskere at de hadde funnet mulige spor etter tidligere liv på Mars i en meteoritt (ALH 84001) som ble funnet i Antarktis i 1984. Denne inneholder komplekse organiske molekyler og mikroskopiske rørformede strukturer som kanskje kan være rester etter bakterielignende organismer, se Mars (meteoritter fra Mars). I 2003 fant man en marsmetoritt MIL 03346 ca. 750 km fra Sydpolen.

Historikk

I eldre tid ble meteorittenes eksistens ofte benektet. Det franske akademi inntok en avvisende holdning til fenomenet og lot seg først overbevise etter et fall på flere tusen steiner ved L'Aigle i nærheten av Paris den 26. april 1803. Da den amerikanske president Thomas Jefferson fikk høre at to professorer fra Yale-universitetet hadde iakttatt og beskrevet et meteorittfall i Connecticut 14. desember 1807, sa han: 'Det er lettere å tro at to Yankee-professorer lyver enn at stein faller ned fra himmelen.'

Ernst F. F. Chladni kan regnes som grunnleggeren av meteorittforskningen gjennom sine kritiske gjennomgåelser av tidligere opplysninger om meteoritter og deres mulige opprinnelse (1794, 1819). Den svenske kjemiker Jöns J. Berzelius fastslo meteorittenes mineralogiske og kjemiske sammensetning (Om meteorstenar, 1834). Gabriel A. Daubrée fremkastet 1866 den teori at meteorittene skrev seg fra en eksplodert planet og at Jorden hadde en kjerne av nikkeljern som svarte til jernmeteoritter. Gustav Tschermak i Wien gjorde omfattende mikroskopiske studier (1885). Victor Moritz Goldschmidt i Oslo publiserte 1937 på grunnlag av meteorittstudier en tabell over grunnstoffenes kosmiske hyppighet, som i store trekk er bekreftet ved senere undersøkelser.

Før månelandingene var meteorittene det eneste tilgjengelige ekstraterrestriske materiale. Opptrappingen av romforskningen har også ført med seg en fornyet interesse for meteorittforskningen.

Samlinger

De største samlinger av meteoritter finnes ved Institute of Meteoritics på University of New Mexico (17 775 stykker fra 216 meteoritter), Smithsonian Institution i Washington (7000), Naturhistorisches Museum i Wien (4700), American Museum of Natural History i New York (4500), Field Museum of Natural History i Chicago (4000), British Museum i London (3500) og Muséum National d'Histoire Naturelle i Paris (2400).

Norske meteoritter

Internasjonalt navn	År	Sted	Fall/funn	Vekt (kg)	Type
Ski	1848	Ski, Akershus	fall	0,85	kondritt
Tysnes Island	1884	Tysnesøy, Hordaland	fall	21,7	kondrittisk breksje
Morradal	1892	Grotli, Oppland	funn	2,75	jermeteoritt (ataxitt)
Mjelleim (Mjellum)	1898	Hyen, Sogn og Fjordane	fall	0,1	kondritt
Finmarken (2 stk., Alta)	1902	Alta, Finnmark	funn	78,67	pallasitt
Trysil	1927	Trysil, Hedmark	fall	0,64	kondritt
Oterøy	1928	Kragerø, Telemark	fall	0,246	kondritt
Pollen	1942	Nesna, Nordland	fall	0,254	karbonholdig kondritt
Tromøy	1950	Tromøy, Aust-Agder	fall	0,357	kondritt
Grefsheim	1976	Mjøsa (på isen), Hedmark	fall	0,046	kondritt
Leikanger	1978	Myrdalsbreen, Sogn og Fjordane	funn	1,513	kondritt
Viksdalen	1992	Viksdalen, Sogn og Fjordane	funn	0,47	akondritt
«Svartekari»	2001	Sandane, Sogn og Fjordane	funn	0,715	kondritt
Moss	2006	Moss (Rygge), Østfold	fall	3,7	Karbonholdig kondritt