Seri về thiên thạch của Geoffrey Notkin

Tháng tám 11, 2024

Phần 3 : Nhận dạng thiên thạch :
Một mẫu vật được cho là thiên thạch nhưng hóa ra lại là một loại đá thông thường trên trái đất. Bề mặt hành tinh của chúng ta rất nhiều các loại khoáng chất thành phần có oxit sắt như magnetite và hematit (nhiều trong số đó sẽ dính vào nam châm), các loại đá đen sẫm như đá bazan và nhiều loại sản phẩm phụ kim loại nhân tạo khác nhau như ( xỉ) từ các lò luyện kim cũ và các dụng cụ bằng sắt bỏ đi đã bị ăn mòn theo thời gian.
Tất cả những vật liệu này thường bị nhầm lẫn với thiên thạch. Việc xác định một thiên thạch thực sự cần có nhiều kinh nghiệm, nhưng có một số thử nghiệm đơn giản có thể giúp những người săn thiên thạch đầy hy vọng có thể xác định xem họ có tình cờ gặp một tảng đá từ vũ trụ quý hiếm hay chỉ là một viên đá thông thường trên trái đất.
1)Nhận dạng trực quan :
Thiên thạch thường sẽ trông khác với những tảng đá thông thường xung quanh chúng. Chúng không chứa khoáng chất thạch anh thông thường và nói chung không chứa các túi khí . Khi khí thoát ra khỏi vật liệu nóng chảy đang nguội, nó sẽ tạo ra các lỗ thủng nhỏ trên bề mặt đá. Nên một viên đá có nhiều lỗ nhỏ trên bề mặt có thể là đá núi lửa hoặc xỉ có nguồn gốc từ trái đất chứ không phài thiên thạch.

Meteorwrong: Xỉ—đôi khi được gọi là tro hoặc dòng chảy—là sản phẩm phụ của quá trình nấu chảy kim loại và thường bao gồm một hỗn hợp oxit kim loại. Xỉ là một trong những chất thường bị nhầm lẫn nhất với thiên thạch, vì nó có vẻ bị cháy và tan chảy trên bề mặt và thường dính vào nam châm do hàm lượng sắt cao. Nó được sử dụng trong xây dựng đường bộ và đường sắt, làm vật liệu dằn và thậm chí trong sản xuất phân bón. Nói cách khác, nó có ở khắp mọi nơi. Hãy đặc biệt lưu ý đến các túi—các lỗ nhỏ và khoang được tạo ra do khí thoát ra. Khối lập phương tỷ lệ trong hình là 1 cm. Ảnh của Geoffrey Notkin, bản quyền thuộc về Aerolite Meteorites
2)Thử nghiệm nam châm:
Thiên thạch được chia thành ba nhóm cơ bản: sắt , đá và đá – sắt- Trên thực tế, tất cả các thiên thạch đều chứa một lượng đáng kể sắt và niken , vì vậy bước đầu tiên để xác định một thiên thạch là thử nghiệm nam châm. Các thiên thạch sắt và sắt đá chứa rất nhiều sắt và sẽ dính vào một nam châm cực mạnh đến mức khó có thể tách chúng ra! Phần lớn các thiên thạch đá cũng có hàm lượng sắt cao và một nam châm tốt sẽ dễ dàng bám dính vào chúng.
Nhiều loại đá cũng sẽ hút nam châm, vì vậy đây không phải là một thử nghiệm chắc chắn nhưng đây là một bước đi đúng hướng. Các thiên thạch của Mặt Trăng và Sao Hỏa, và hầu hết các achondrites (thiên thạch đá không có chondrules) chứa ít hoặc không có sắt và ngay cả một nam châm cực mạnh cũng sẽ không có tác dụng gì đối với chúng,tuy nhiên, những loại thiên thạch này cực kỳ hiếm .
3)Trọng lượng và mật độ:
Sắt rất nặng và hầu hết các thiên thạch khi cầm trên tay đều có cảm giác nặng hơn nhiều so với một viên đá thông thường. Một thiên thạch sắt có kích thước bằng quả bóng mềm có thể sẽ nặng 5 hoặc 6 pound, khiến nó có vẻ dày đặc một cách bất thường.
4) Lớp vỏ nhiệt hạch :
Khi một thiên thạch bay ngang qua bầu khí quyển của chúng ta, nhiệt độ cực lớn sẽ được tạo ra bởi áp suất khí quyển,sẽ làm bề mặt của nó tan chảy và không khí xung quanh nó bốc cháy. Kết quả của quá trình đốt nóng ngắn ngủi nhưng mãnh liệt này là bề mặt nó bị cháy và tạo thành một lớp vỏ mỏng, sẫm màu gọi là lớp vỏ nhiệt hạch .
Thiên thạch từng bốc cháy trong bầu khí quyển của chúng ta theo đúng nghĩa đen, vì vậy chúng có xu hướng trông tối hơn những tảng đá trên mặt đất xung quanh chúng. Lớp vỏ ngoài hình thành trên bề mặt của một số loại đá đặc biệt là ở những khu vực khô cằn và có thể dễ dàng bị nhầm lẫn với lớp vỏ nhiệt hạch bởi con mắt chưa được đào tạo.Nó rất mỏng manh và sẽ bị phong hóa theo thời gian, nhưng một thiên thạch mới rơi sẽ có lớp vỏ màu đen đậm, giống như than .
đá nặng 307,1 gam này rơi xuống như một phần của trận mưa rào vào ngày 16 tháng 10 năm 2006 tại Mauretania. Đây là một chondrite thông thường (H5) và là một ví dụ tuyệt vời về một loại đá có lớp vỏ nóng chảy hoàn chỉnh. Mẫu vật này được nhặt ngay sau khi rơi. Lưu ý lớp vỏ nóng chảy màu đen rất tươi, phong phú gợi nhớ đến than củi. Lớp vỏ nóng chảy mỏng và dễ vỡ và sẽ bị phong hóa theo thời gian, vì vậy một viên đá mới rơi sẽ có lớp vỏ đen sẫm không bị phong hóa hoặc rỉ sét. Ảnh của Geoffrey Notkin, bản quyền thuộc về Aerolite Meteorites

đá nặng 307,1 gam này rơi xuống như một phần của trận mưa rào vào ngày 16 tháng 10 năm 2006 tại Mauretania. Đây là một chondrite thông thường (H5) và là một ví dụ tuyệt vời về một loại đá có lớp vỏ nóng chảy hoàn chỉnh. Mẫu vật này được nhặt ngay sau khi rơi. Lưu ý lớp vỏ nóng chảy màu đen rất tươi, phong phú gợi nhớ đến than củi. Lớp vỏ nóng chảy mỏng và dễ vỡ và sẽ bị phong hóa theo thời gian, vì vậy một viên đá mới rơi sẽ có lớp vỏ đen sẫm không bị phong hóa hoặc rỉ sét. Ảnh của Geoffrey Notkin, bản quyền thuộc về Aerolite Meteorites
5) Regmaglypts :
Regmaglypts , thường được gọi là dấu vân tay, là những vết lõm hình bầu dục – thường có kích thước bằng hạt đậu phộng – được tìm thấy trên bề mặt của nhiều thiên thạch. Những vết lõm này trông giống như những dấu vết mà một nhà điêu khắc tạo ra bằng ngón tay của mình trên một cục đất sét ướt, do đó chúng có tên như vậy. Regmaglypts được tạo ra khi lớp ngoài của thiên thạch tan chảy trong quá trình bay và chúng là một đặc điểm chỉ có ở thiên thạch.
Thiên thạch sắt - Campo del Cielo: Thiên thạch sắt Campo del Cielo tuyệt đẹp này nặng 654,9 gram được tìm thấy ở Tỉnh Chaco, Argentina. Đây là một trong những thiên thạch lâu đời nhất thế giới và được người Tây Ban Nha phát hiện lần đầu tiên vào năm 1576. Mẫu vật này cho thấy các regmaglypts (dấu vân tay) tuyệt đẹp, cũng như một lỗ tự nhiên hiếm có. Mẫu vật này cũng có định hướng. Cạnh trước của nó (trong hình) có hình vòm và rất nhiều dấu vân tay. Cạnh sau nhẵn và hơi lõm. Mẫu vật này có kích thước 114 x 78 mm. Ảnh của Geoffrey Notkin, bản quyền thuộc về Aerolite Meteorites

Thiên thạch sắt – Campo del Cielo: Thiên thạch sắt Campo del Cielo tuyệt đẹp này nặng 654,9 gram được tìm thấy ở Tỉnh Chaco, Argentina. Đây là một trong những thiên thạch lâu đời nhất thế giới và được người Tây Ban Nha phát hiện lần đầu tiên vào năm 1576. Mẫu vật này cho thấy các regmaglypts (dấu vân tay) tuyệt đẹp, cũng như một lỗ tự nhiên hiếm có. Mẫu vật này cũng có định hướng. Cạnh trước của nó (trong hình) có hình vòm và rất nhiều dấu vân tay. Cạnh sau nhẵn và hơi lõm. Mẫu vật này có kích thước 114 x 78 mm. Ảnh của Geoffrey Notkin, bản quyền thuộc về Aerolite Meteorites
6) Dòng chảy :
Khi thiên thạch bị đốt cháy trong bầu khí quyển, bề mặt của nó có thể bị tan chảy và chảy thành những dòng nhỏ. Những dòng chảy này có thể rất nhỏ, thường mỏng hơn một sợi tóc người và chúng là một trong những đặc điểm bề mặt độc đáo và hấp dẫn nhất của thiên thạch.
Thiên thạch sắt có các đường dòng chảy: Hình ảnh cận cảnh khối lượng chính của thiên thạch sắt Bruno (tìm thấy gần Bruno, Saskatchewan, 1931) cho thấy một mô hình tinh tế và phức tạp của các đường dòng chảy, được tạo ra khi bề mặt của thiên thạch thực sự tan chảy và chảy. Các đường dòng chảy có thể được tìm thấy trên bề mặt của sắt, đá và đá-sắt nhưng, giống như lớp vỏ nóng chảy, chúng rất mỏng manh và có thể biến mất theo thời gian, do các quá trình xói mòn trên cạn. Kích thước thực tế của khu vực được chụp ảnh là khoảng 10 cm. Ảnh của Geoffrey Notkin, bản quyền Aerolite Meteorites

Thiên thạch sắt có các đường dòng chảy: Hình ảnh cận cảnh khối lượng chính của thiên thạch sắt Bruno (tìm thấy gần Bruno, Saskatchewan, 1931) cho thấy một mô hình tinh tế và phức tạp của các đường dòng chảy, được tạo ra khi bề mặt của thiên thạch thực sự tan chảy và chảy. Các đường dòng chảy có thể được tìm thấy trên bề mặt của sắt, đá và đá-sắt nhưng, giống như lớp vỏ nóng chảy, chúng rất mỏng manh và có thể biến mất theo thời gian, do các quá trình xói mòn trên cạn. Kích thước thực tế của khu vực được chụp ảnh là khoảng 10 cm. Ảnh của Geoffrey Notkin, bản quyền Aerolite Meteorites
7) Chondrules và mảnh kim loại :
Thiên thạch đá được gọi là chondrites là loại thiên thạch phong phú nhất. Chúng bao gồm phần lớn các chondrule , là những tạp chất hình cầu siêu nhỏ, giống như hạt, thường có màu sắc khác nhau.
Chondrules được cho là đã hình thành trong đĩa mặt trời trước các hành tinh trong hệ mặt trời của chúng ta và không có trong các loại đá ở trái đất. Chondrite cũng thường chứa nhiều các mảnh kim loại sắt-niken và các đốm sáng bóng của hợp kim ngoài trái đất này thường có thể nhìn thấy trên bề mặt của chúng, mặc dù bạn có thể cần một kính lúp cầm tay để nhìn thấy chúng.
Một thử nghiệm đơn giản bằng việc loại bỏ một góc nhỏ của thiên thạch bằng máy mài giũa hoặc máy mài bàn và kiểm tra bề mặt lộ ra bằng kính lúp. Nếu bên trong có các mảnh kim loại và các tạp chất nhỏ, tròn, đầy màu sắc thì đó có thể là một thiên thạch đá.
Thiên thạch Chondrite: thiên thạch chondrite Northwest Africa 869 (L4-6, được tìm thấy ở Tindouf, Algeria, năm 2000) cho thấy vô số các chondrules giống như hạt đầy màu sắc và nhiều mảnh nhỏ bằng niken-sắt ngoài trái đất. Mẫu vật trong hình nặng 38,3 gam và có kích thước 60 x 33 mm. Chondrites là nhóm thiên thạch phổ biến nhất và lấy tên của chúng từ các chondrules cổ đại mà chúng chứa. Ảnh của Geoffrey Notkin, bản quyền Aerolite Meteorites.

Thiên thạch Chondrite: thiên thạch chondrite Northwest Africa 869 (L4-6, được tìm thấy ở Tindouf, Algeria, năm 2000) cho thấy vô số các chondrules giống như hạt đầy màu sắc và nhiều mảnh nhỏ bằng niken-sắt ngoài trái đất. Mẫu vật trong hình nặng 38,3 gam và có kích thước 60 x 33 mm. Chondrites là nhóm thiên thạch phổ biến nhất và lấy tên của chúng từ các chondrules cổ đại mà chúng chứa. Ảnh của Geoffrey Notkin, bản quyền Aerolite Meteorites.
8)Thử nghiệm thiên thạch trong phòng thí nghiệm: Niken
Niken rất hiếm trên trái đất nhưng hầu như luôn có mặt trong thiên thạch. Nếu một viên đá vượt qua bài kiểm tra nam châm và có vẻ đầy hứa hẹn sau khi kiểm tra trực quan, chúng tôi có thể chọn tiến hành kiểm tra niken.
Các phòng thí nghiệm có thể thực hiện phân tích hàm lượng niken với giá vài đô la, nhưng cần phải cắt một lượng mẫu vật nhỏ để thực hiện thử nghiệm . Một số phòng thí nghiệm và trường đại học có khoa khí tượng học có thể thực hiện các thử nghiệm phức tạp hơn mà không làm hỏng mẫu vật.
Gần đây tôi rất vui được đến thăm cơ sở Chùm ion để phân tích vật liệu (IBeAM) tại Đại học bang Arizona ở Tempe. ASU quản lý bộ sưu tập thiên thạch ở trường
đại học lớn nhất thế giới và họ cũng sử dụng một số thiết bị nhận dạng thiên thạch công nghệ cao nhất hiện nay.
IBeAM sử dụng các ion được gia tốc để xác định thành phần của mẫu với độ chính xác cao. Nói một cách đơn giản, điều đó có nghĩa là chúng ta có thể khám phá thành phần hóa học của mẫu vật mà không cần cắt nó bằng cưa kim cương. Kết quả xuất hiện trên màn hình máy tính trong vòng vài giây và phân tích thành phần cho thấy khoảng từ 3 đến 10% niken gần như chắc chắn sẽ chỉ ra một thiên thạch đích thực.
Phòng thí nghiệm phân tích thiên thạch: Một góc nhìn từ cơ sở Ion Beams for Analysis of Materials (IBeAM) ấn tượng tại Đại học bang Arizona ở Tempe. Thiết bị đáng chú ý này cho phép các chuyên gia nghiên cứu thành phần của thiên thạch nghi ngờ (và các vật liệu khác) một cách chi tiết. Một mẫu vật nhỏ được đặt trong một buồng và sau đó bị bắn phá bởi các ion tăng tốc. Kết quả sẽ xuất hiện trên màn hình máy tính bên cạnh trong vài giây. Tác giả xin chân thành cảm ơn sự hỗ trợ hào phóng của Cơ sở IBeAM của ASU trong quá trình chuẩn bị bài viết này. Ảnh của Geoffrey Notkin, bản quyền thuộc về Aerolite Meteorite

Phòng thí nghiệm phân tích thiên thạch: Một góc nhìn từ cơ sở Ion Beams for Analysis of Materials (IBeAM) ấn tượng tại Đại học bang Arizona ở Tempe. Thiết bị đáng chú ý này cho phép các chuyên gia nghiên cứu thành phần của thiên thạch nghi ngờ (và các vật liệu khác) một cách chi tiết. Một mẫu vật nhỏ được đặt trong một buồng và sau đó bị bắn phá bởi các ion tăng tốc. Kết quả sẽ xuất hiện trên màn hình máy tính bên cạnh trong vài giây. Tác giả xin chân thành cảm ơn sự hỗ trợ hào phóng của Cơ sở IBeAM của ASU trong quá trình chuẩn bị bài viết này. Ảnh của Geoffrey Notkin, bản quyền thuộc về Aerolite Meteorite
Tác giả Geoffrey Notkin là một thợ săn thiên thạch, nhà văn khoa học, nhiếp ảnh gia và nhạc sĩ. Ông sinh ra ở thành phố New York, lớn lên ở London, và hiện sống ở sa mạc Sonoran ở Arizona. Là người thường xuyên đóng góp cho các tạp chí khoa học và nghệ thuật, tác phẩm của ông đã xuất hiện trên Reader’s Digest , The Village Voice , Wired , Meteorite , Seed , Sky & Telescope , Rock & Gem , Lapidary Journal , Geotimes , New York Press , và nhiều tạp chí trong nước và quốc tế khác. ấn phẩm. Ông làm việc thường xuyên trong lĩnh vực truyền hình và đã làm phim tài liệu cho The Discovery Channel, BBC, PBS, History Channel, National Geographic, A&E và Travel Channel.
Lược dịch Kira Trần