À propos des pierres du ciel

À un moment donné, l'Académie des sciences, ayant étudié les preuves de la chute de pierres du ciel et les pierres elles-mêmes, a décidé: les pierres ne peuvent pas tomber du ciel, car de nombreux musées ne sont pas venus d'où, et, ne voulant pas être ridiculisés par la superstition, ils se sont empressés de se débarrasser des collections de pierres célestes . Mais les faits sont des choses tenaces, les pierres du ciel n'ont pas obéi aux scientifiques et ont continué de tomber, et bientôt les scientifiques ont changé d'avis sur les météorites, et ils sont eux-mêmes devenus peut-être l'objet le plus désiré pour l'étude. Après tout, c'était alors le seul moyen de regarder au-delà des limites de l'atmosphère terrestre.

Thunderstones et Lavoisier

Des légendes sur les terribles signes du ciel, accompagnés par le rugissement et la chute de pierres du ciel, sont connues depuis l'Antiquité. Les premières descriptions documentées de la chute des météorites se trouvent peut-être dans les annales chinoises: en 616 avant JC, dix personnes ont été tuées sous la pluie de pierres, et un autre événement similaire, qui a également entraîné la mort, s'est produit en 588 avant JC. Il existe des preuves de la chute des météorites dans l'Ancien Testament, dans le Mahabharata et dans les chroniques russes.

Et en 1768, l'événement même qui a amené les scientifiques à prêter attention aux météorites. Une pierre du ciel (alors les scientifiques les appelaient souvent des aérolites ) est tombée le soir du 13 septembre dans un champ près de la ville de Luce. Tombé avec un rugissement et un sifflement, enfoui dans la terre labourée douce et était très chaud. Les paysans qui ont été témoins de la chute ont fui avec horreur, puis, revenant, ont trouvé la pierre allongée paisiblement, noire et froide. Le phénomène de la pierre céleste, bien sûr, était considéré comme un miracle divin, dont les rumeurs et les rumeurs se propageaient immédiatement parmi le peuple, et le moment n'était pas le plus approprié pour eux: c'était l'âge des Lumières, lorsque de telles rumeurs n'étaient pas honorées, et la société avait besoin d'une explication scientifique ce qui s'est passé.

Pour comprendre ce qui s'est passé, l'Académie des sciences a mandaté une commission de trois scientifiques - Claude Louis Cadet, chimiste-pharmacien, Olivier Fougerot, minéralogiste - et Antoine Lavoisier, alors peu connu. Et, après une étude attentive de la pierre et l'interrogatoire des témoins, ils n'avaient d'autre choix que de hausser les épaules. Et Lavoisier a présenté un rapport dans lequel la possibilité que cette pierre tombe du ciel a été complètement rejetée. Après tout, les idées sur le firmament du ciel ont longtemps été rejetées par la science. Deux options restaient: soit la pierre condensée dans l'atmosphère, soit jetée par un volcan éloigné et s'effondrait au sol. Et les deux options ont été considérées comme impossibles. Et le fait que les pierres puissent simplement voler dans l'espace, les scientifiques ne l'ont même pas deviné, mais l'espace lui-même ressemblait plus à une catégorie philosophique qu'à un endroit où les pierres peuvent voler. De plus, l'hypothèse même de «l'origine céleste» de la pierre ne reposait que sur le témoignage confus de témoins du miracle exaltés et peu éduqués, qui le percevaient comme un phénomène divin. Autrement dit, tout ressemblait trop à la superstition. Et l'Académie française des sciences considérait la superstition comme un devoir de combattre.
Ils peuvent être compris. En effet, en plus des rapports de météorites, ils ont également reçu:

En 1123, sous le règne d'Henri 1, comme l'écrit Geoffroa de Breuil, un avion ressemblant à un navire de mer est apparu au-dessus de Londres et ancré au centre de la capitale anglaise. Les gens descendaient l'échelle de corde. Les Londoniens, les considérant comme les messagers du diable, ont noyé les extraterrestres dans la Tamise. Ceux qui restaient sur le navire ont coupé la corde et se sont envolés. Pendant de nombreuses années, l'église de Bristol, si vous suivez la chronique, avait à ses portes un treillis unique fait d'une "ancre céleste". Il a été descendu sur une corde d'un «dirigeable» en 1214 pendant une fête religieuse et fermement accroché à un tas de pierres.

Le mythe est répandu que ce rapport a interdit l'étude des météorites et la discussion de leur origine extraterrestre pendant de nombreuses années. En fait, ce n'est pas le cas, et ce rapport lui-même n'avait pas le caractère d'un document historique et n'a été publié qu'en 1772 avec un commentaire de J. de Fouchi, le "secrétaire permanent" de l'Académie des sciences, sur la nécessité de poursuivre l'enquête sur de tels phénomènes. Les météorites, quant à elles, ont continué de tomber, et au moment où le scientifique tchèque Ernest Hladni (ou Hladny, qui l'aime), devenu le «père des météorites», avait commencé à tomber, plusieurs météorites étaient tombées en Europe.

Hladni, n'étant pas naturaliste, mais avocat, a abordé la question en tant que détective et a commencé à interroger méthodiquement des centaines de témoins, en comparant leurs témoignages. Ils avaient beaucoup de fiction, repeindre involontairement, penser à une photo, mentir carrément et conduire par le nez. Mais parmi tous ces déchets, il y avait des détails qui coïncidaient invariablement. Et ces détails ne permettaient pas de douter: les pierres tombaient vraiment du ciel. Et il a clairement établi un lien entre la chute de pierres et les boules de feu. À ce moment-là, quelque chose était déjà connu sur les boules de feu. Le 19 mars 1718, une voiture brillante a couru au-dessus de Londres et ce vol a été observé par Halley - celle-là même dont le nom de la comète porte le nom. Et ces observations n'étaient pas seulement descriptives - elles ont pu déterminer la distance jusqu'à la voiture et la hauteur de son vol, qui s'est avérée très grande. Tout cela dit: les pierres volent de l'extérieur de l'atmosphère terrestre.

Le dernier préjugé contre les météorites a été dissipé par l'étude des pluies de météorites survenues le 26 avril 1803 près de la ville d'Aigle en Normandie, à 160 km de Paris. Cela a été fait par Jean-Baptiste Bio, qui a confirmé l'origine cosmique des pierres tombées.

Je voulais être un témoin extérieur, sans parti pris à mon avis, et j'ai essayé d'énoncer les faits tels qu'ils étaient, sans donner d'hypothèses ... J'espère que j'ai prouvé toutes les preuves du phénomène le plus inhabituel qui ait jamais été observé par les gens ... Il faudra de grandes réalisations scientifiques pour afin de bien enquêter sur ce phénomène, pour lequel nous n'avons pas d'explication satisfaisante; seule une personne riche en connaissances est capable d'un tel courage. Avec toutes les questions douteuses de l'ignorant, ils sont prêts à croire aveuglément, des personnes à moitié instruites décident de tout, et seuls les vrais scientifiques sont capables d'enquêter sur tout.
J.-B. Bio

Météorides, météores, météorites

Le mot météorite est connu de tous, mais il est souvent mal utilisé. Vous pouvez entendre la phrase «Regardez, une météorite vole!», Lisez que des cratères sur la lune se sont formés à la suite de la chute de météorites sur la lune, etc. Cependant, une météorite est un corps d'origine cosmique qui est tombé à la surface d'un grand objet céleste. C'est le résultat d'une chute qui a déjà eu lieu .

Le corps lui-même, avant de tomber sur la Terre (ou une autre planète, satellite, astéroïde ou planétoïde) est appelé météorite . Et le phénomène atmosphérique causé par le passage d'une météorite à travers elle est appelé météore , s'il a le caractère d'une "étoile filante" ou d'une boule de feu , s'il s'agit d'un phénomène à plus grande échelle qui ressemble à une boule de feu éblouissante avec un panache de fumée, souvent accompagnée de sifflements, d'écrasements et d'autres phénomènes sonores.

Et une météorite est celle qui est tombée et est restée sous la forme d'un solide indépendant. Soit dit en passant, une chute de météorite est un phénomène caractéristique uniquement des planètes qui ont une atmosphère assez dense et, par exemple, il n'y a pas de météorites sur la Lune, malgré l'abondance de cratères. Le fait est que la vitesse mutuelle du météoroïde et de la planète lors d'une collision est toujours assez importante et dépasse presque toujours 10 km / s. Et à cette vitesse, l'énergie cinétique d'un corps de kilogramme est de 50 MJ, ce qui est plusieurs fois plus élevé que la chaleur de vaporisation du fer. Ainsi, à la suite d'une collision avec la surface d'une planète ou d'un satellite sans atmosphère, la météorite cesse complètement d'exister - l'énergie convertie en chaleur pendant la collision l'évapore et un certain nombre de roches cibles . L'expansion de la vapeur hautement comprimée surchauffée formée lors de cette opération est une puissante explosion, qui a pour résultat la formation d'un cratère d'impact . Et l'ancienne substance de la météorite, s'étant condensée sous la forme des plus petites particules de poussière, tombe.

En fait, le taux d'incidence minimal d'une météorite sur la Lune est de 2,4 km / s (deuxième espace), et sur de plus petites planètes, il est encore moins. À ce taux de libération d'énergie ne suffit pas pour l'évaporation complète de la météorite. Néanmoins, la probabilité de tomber à une telle vitesse est extrêmement faible, de sorte que les chances de trouver une météorite à la surface de la lune ou un astéroïde sont faibles.

En tombant sur une planète avec l'atmosphère, l'image change complètement. Des molécules d'air, dont la vitesse par rapport à la météorite correspond à une température de dizaines et de centaines de milliers de Kelvin, bombardent la surface du corps, lui transférant son énergie. En rebondissant, ils se précipitent vers le flux venant en sens inverse, le compressant et transformant l'énergie du mouvement de translation des molécules en énergie de chaotique, thermique. Une onde de choc se forme dans laquelle l'air est chauffé à des températures monstrueuses, se transformant en plasma. Son rayonnement chauffe la surface du météoroïde, le fait fondre et le convertit en vapeur, qui est immédiatement emportée par le courant venant en sens inverse, avec des gouttes de fonte. Ce processus, appelé ablation , conduit à une ablation intense de la substance de la surface de la météorite. En raison de la température très élevée, l'air et les vapeurs de météorite sont largement ionisés, c'est-à-dire qu'ils sont du plasma.

À la suite de l'ablation, une petite météorite s'évapore tout simplement complètement. Le corps plus gros n'a pas le temps de s'évaporer et son reste, ne dépassant souvent pas plusieurs pour cent de la masse initiale, a le temps de perdre de la vitesse pour devenir «sûr», après quoi il le perd en couches denses jusqu'à la vitesse de la chute libre et tombe sur la Terre aux pieds d'observateurs terrifiés (un beaucoup plus souvent - dans un désert, dans un marécage, dans l'océan ou sur la glace de l'Antarctique).

Mais la météorite est soumise non seulement à l'ablation, mais aussi aux forces aérodynamiques colossales du flux entrant à très grande vitesse. Ils ne peuvent supporter que des objets très durables. Sinon, il s'avère quelle chose intéressante. La roche cosmique se désagrège, mais cela ne réduit pas les charges agissant sur ses débris. Au contraire, ils croissent avec une augmentation de la densité atmosphérique, de sorte que l'écrasement continue et acquiert un caractère semblable à une avalanche: au lieu du corps d'origine, nous avons maintenant un essaim de fragments de plus en plus écrasés avec une traînée frontale croissante semblable à une avalanche. En conséquence, l'essaim entier à la fois, en peu de temps, est complètement inhibé et son énergie cinétique passe en chaleur.

Le résultat est à peu près le même que lors de la formation d'un cratère de météorite: cette énergie thermique transforme tout le matériel de météorite en un plasma chaud, dont l'expansion est une explosion, dont la puissance est parfois comparable ou même supérieure aux explosions nucléaires. Seule cette explosion n'est pas du sol, mais de l'air. Apparemment, une telle explosion s'est produite lors du célèbre événement de Tunguska en 1908. Corps assez grand et en même temps fragile, il aurait pu être un noyau cométaire glacé ou une chondrite carbonée lâche, et possédait l'énergie cinétique du même ordre qui a été libérée lors de l'explosion de la bombe tsar (ou de la «mère de Kuzkin»). Il n'a pas atteint la surface de la Terre, mais, s'étant effondré comme une avalanche, il a libéré cette énergie sous la forme d'une explosion aérienne, l'équivalent de ce que l'humanité n'avait pas vu depuis un demi-siècle. L'explosion de la météorite de Tcheliabinsk a une nature similaire. La différence entre les deux est que le météoroïde volant dans l'atmosphère au-dessus de Tcheliabinsk était plus petit et plus durable. Par conséquent, sa destruction n'était pas aussi complète que sur le Podkamennaya Tunguska. En cas de chute de météorites de fer, la fragmentation des météorites en fragments commence déjà après une perte de vitesse importante et n'a pas le temps de se terminer par une explosion et leur destruction complète ou presque complète, à la suite de quoi les fragments tombent sur la Terre avec une pluie de météores, similaire à Sikhote-Alinsky.



Les gros météoroïdes et les astéroïdes n'ont pas assez de temps pour ralentir sensiblement avec l'atmosphère terrestre et s'y écraser à une vitesse cosmique, ce qui conduit à une énorme explosion et à la formation d'un cratère de météorite. Dans ce cas, le matériau de météorite se transforme également complètement en vapeur, puis en microparticules caractéristiques - billes de silicate et de magnétite. Cela implique la futilité de la recherche de météorites dans les cratères d'impact, à l'exception des petits entonnoirs de la taille d'un mètre provoqués par des impacts à faible vitesse, qui ne s'accompagnent pas de dégagements énergétiques et d'explosions importants.

Dimensions et masses des météorites et des météorites

La taille des corps volant de l’espace dans l’atmosphère de la Terre va de minuscules particules de micron aux astéroïdes d’un diamètre de plusieurs kilomètres et de dizaines de kilomètres. Des particules absolument microscopiques, envahissant l'atmosphère, ne produisent aucun effet visible, mais contribuent à l'ionisation de ses couches supérieures, et des micrométéoroïdes plus gros, de la taille d'un grain de sable et d'une masse de milligrammes, brûlent dans les couches supérieures de l'atmosphère, clignotant brillamment à des altitudes de 80-120 km, qui est observé comme des météores - "étoiles filantes". Un caillou plus gros avec une taille de poing deviendra une voiture longue et lumineuse, qui illuminera brillamment le paysage nocturne et donnera des ombres distinctes, et une voiture d'une météorite de la taille d'une pastèque rivalisera pendant quelques secondes avec le soleil de midi. Mais toutes ces pierres n'atteindront pas le sol. Ils brûleront sans laisser de trace, se transformant d'abord en un plasma qui, après s'être refroidi et condensé, deviendra de la poussière de météore - d'innombrables minuscules boules de fer et de verre de silicate, qui représentent la part du lion des centaines de milliers de tonnes de matière cosmique qui tombent à la surface de la terre chaque année. Seul un extraterrestre de l'espace pesant une centaine de tonnes peut déjà atteindre la Terre. Au contraire, son minuscule reste volera, pesant en grammes ou, au mieux, en kilogrammes. La perte de masse d'une météorite lors d'un vol dans l'atmosphère terrestre dépend de sa vitesse et de sa composition.

Les plus grandes météorites trouvées sur Terre pèsent des dizaines de tonnes. En premier lieu, la météorite de fer de Goba pesant 60 tonnes, trouvée en Namibie (photo ci-dessous). En général, les plus grandes météorites sont généralement du fer. Seul le fer fort est capable de résister non seulement aux effets thermiques les plus forts, mais aussi aux terribles contraintes mécaniques qui déchirent une météorite en vol, comme cela s'est produit avec la météorite Sikhote-Alin, dont la masse totale des fragments trouvés atteint 27 tonnes.



La masse des météorites est limitée par le haut non seulement par leur fragmentation en vol, mais aussi par le fait qu'un grand corps n'a pas le temps de ralentir dans l'atmosphère et au moment de la collision avec la Terre maintiendra la vitesse cosmique, formant un cratère de choc.

Invités en fer et en pierre

Même un profane sera en mesure de diviser toutes les météorites en deux grands groupes - les météorites de fer et de pierre. Les météorites de fer sont connues depuis l'Antiquité - elles diffèrent non seulement nettement des pierres terrestres, mais ont également une valeur utilitaire: le fer de météorite a été le premier métal que les gens tenaient entre leurs mains. Ils durent également plus longtemps et sont plus faciles à trouver.



Les météorites de fer sont principalement un alliage de deux métaux - le fer et le nickel avec de petites impuretés d'autres éléments. Ils forment deux minéraux - le kamasit, contenant 5 à 6% de nickel et la ténite, riche en lui (de 20% au nickel pur). Kamasit est un $$$\ alpha$le fer et la théite est $$$\ gamma$phase - austénite. Il existe également une modification tétragonale de la tenit - tétrathénite (kamasit et tenit - cubic). La kamasite et la ténite ne se dissolvent pas en dessous de 500 ° C, et le refroidissement extrêmement lent du fer de composition intermédiaire à partir de températures plus élevées a conduit à la formation d'une structure caractéristique sous la forme de cristaux de ces deux phases cristallines qui se sont mutuellement germées. Ce sont les soi-disant figures Widmanstetten (photo Wikipedia), qui deviennent clairement visibles sur la surface polie et polie de la plupart des météorites de fer après la gravure. Et vous savez ce qui est extrêmement surprenant? Le fait que sur une section d'une météorite de fer d'un mètre, les figurines Widmannstetten conservent souvent une seule orientation! Cela signifie qu'avant leur formation, cette gigantesque pièce de fer était ... un monocristal. Ou peut-être tout l'astéroïde de fer? Les figures de Widmannstetten ne sont caractéristiques que des météorites et ne sont reproduites dans aucun échantillon artificiel de fer.

Les météorites dans lesquelles les figures de Widmannstetten sont observées sont appelées octaèdres. Ils contiennent 7-15% de nickel. , — , - . , .

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