8.18 מקורם של המטאוריטים

מדי פעם נמצא על פני כדור הארץ סלע מוזר, שנראה מותך למחצה, ולעיתים קרובות כבד במיוחד. לגופים האלה, שפגעו בכדור הארץ מבחוץ, יש מקורות שונים, ובזכות המדע אנחנו יכולים לספר את סיפורם. הסלעים האלה, המטאוריטים, יכולים להגיע מאסטרואידים, ממאדים ואפילו מהירח. אחרי עשרות שנים של מחקר, המדענים מתחילים להבין איך נוצרו המטאוריטים ומה הם יכולים ללמד אותנו על ההיסטוריה הקדומה של מערכת השמש. הרוב המכריע של המטאוריטים באים מאסטרואידים, והם הסלעים הקדומים ביותר שגיאולוגים חוקרים. האסטרואידים האלה נוצרו בראשית מערכת השמש, ובמהלך ארבעה וחצי מיליארד השנים שעברו מאז הם התנפצו, או שנתלשו מהם שברים, בהתנגשויות. חלק מהשברים הושלכו למסלולים שחצו בסופו של דבר את מסלול כדור הארץ. למזלנו, רוב הגופים האלה קטנים, אף שמדי פעם איימו על כדור הארץ גם גופים בגודל של קילומטרים.

לא כל הגופים מהחלל שחודרים לאטמוספירה מגיעים לפני השטח. רוב המטאורים, עד גודל של חלוק אבן או סלע קטן, נשרפים באטמוספירה כ"כוכבים נופלים". רק אסטרואידים ושברי אסטרואידים גדולים יותר (ולעיתים קרובות הצפופים ביותר) שורדים את המסע באטמוספירה, בלי שהחום – שנוצר בעיקר מדחיסת האוויר שלפניהם – יקרע אותם לגמרי או יאדה אותם. פגיעה של אסטרואיד שלם בכדור הארץ היא דבר רע מאוד – כך, בסופו של דבר, נכחדו הדינוזאורים – אבל מבחינה מדעית, זרם קבוע של סלעים קטנים שמגיעים לקרקע הוא ברכה.

רק לאחרונה התחלנו להביא דגימות ישירות מאסטרואידים (מאיטוקאווה, מריוגו ומבנו, ראו 8.24), ורוב מה שאנחנו יודעים על אבני הבניין האלה של מערכת השמש למדנו מהשברים שהגיעו בכוחות עצמם אל פני כדור הארץ. המדענים קישרו קבוצות שונות של מטאוריטים למחלקות של אסטרואידים, בהשוואה של ספקטרום ההחזרה שלהם (כמה אור הם מחזירים בכל צבע). סוגים מסוימים של מטאוריטים סלעיים מתאימים לאסטרואידים הסלעיים, מטאוריטי הברזל מתאימים לספקטרום של האסטרואידים העשירים במתכת, והמטאוריטים הפחמניים מתאימים לאסטרואידים הכהים מטיפוס C. המטאוריטים הסלעיים הם דגימות של השכבות הסלעיות החיצוניות של אסטרואידים, או של אסטרואידים שהחומר בהם לא נפרד לשכבות. מטאוריטי המתכת הם דגימות של ליבות צפופות, בגופים שהחומר בהם נפרד לשכבות – בדומה לליבת הברזל של כדור הארץ. והפחמניים הם דגימות של האסטרואידים השחורים והפחמניים (ואולי גם של שביטים) במערכת השמש החיצונית. (ראו גם 8.16).

יותר מ-80% מהמטאוריטים באים מגופים סלעיים שהחומר בהם מעולם לא נפרד לשכבות. מכאן שגופי האם שלהם (או חלקים מהם) מעולם לא התחממו מספיק כדי להיתך לגמרי. בערך אחד מכל עשרה מטאוריטים הוא סלע דמוי לבה, שנתך פעם והתמצק מחדש. זו הוכחה שחלק מהאסטרואידים התחממו מספיק כדי להיתך, ואחרים לא. את מקור החום הזה חיפשו זמן רב, והוצעו מנגנונים שונים – ריכוזים של מינרלים רדיואקטיביים, השפעות מגנטיות או חשמליות, וגלי הלם. כיום מקובל שהמקור העיקרי היה כנראה הדעיכה של יסודות רדיואקטיביים קצרי חיים, ובעיקר אלומיניום-26, שהיה נפוץ בראשית מערכת השמש. מה שלא יהיה מקור החום, מטאוריטי הברזל (4%) והמטאוריטים המעורבים, של ברזל וסלע (1%), מראים שבכמה אסטרואידים החומר נפרד לגמרי לשכבות (כמו שמן ומים שנפרדים ברוטב לסלט שעומד במקרר): נוצרו בהם ליבות ברזל, ובין הליבה למעטפת הסיליקטית שבחוץ – שכבת מעבר של ברזל וסלע.

המדענים מתעניינים במיוחד בסוגים הקדומים של מטאוריטים, שמעולם לא נתכו, שנקראים כונדריטים. רוב המטאוריטים הסלעיים, וכמעט כל המטאוריטים הפחמניים, הם כונדריטים. הסלעים האלה הם שרידים קדמוניים של גרגרי המינרלים המקוריים של מערכת השמש. תיארוך בשיטת הדעיכה הרדיואקטיבית מראה שהמטאוריטים הקדומים ביותר נוצרו בפרק זמן "קצר" של כ-20 מיליון שנה בלבד, לפני כ-4.6 מיליארד שנה. במילים אחרות, אילו ההיסטוריה של מערכת השמש הייתה מתכווצת לשנה אחת, רוב אבני הבניין של הפלנטות בגודל של אסטרואידים כבר היו נוצרות, וחלקן נתכות, עד 2 בינואר. בפרק הזמן הזה נולד החומר הפלנטרי. שיטות תיארוך רדיואקטיבי אחרות מראות שרוב ההתנגשויות בין הגופים האלה התרחשו בין 4.6 ל-4.4 מיליארד שנה לפני זמננו. התנגשויות ספורדיות בין אסטרואידים, ובין אסטרואידים לפלנטות, נמשכו לאורך כל ההיסטוריה של מערכת השמש – אבל היום הן נדירות הרבה יותר מאשר בימיה הראשונים.

→ הסעיף הקודם: 8.17 מבוא למטאוריטים  |  הסעיף הבא: 8.19 סוגי המטאוריטים ←