Собственно, «возрастов» у метеоритов несколько. Во-первых, это возраст от времени сформирования малой планеты. Он определяется, например, рубидий – стронциевым методом, который сводится к следующему. Среди естественных радиоактивных изотопов элементов имеется рубидий-87. При его распаде образуется стронций-87—стабильный изотоп стронция. Определение содержания стронция-87 по отношению к нерадиогенному его изотопу, стронцию-86, позволяет найти возраст метеорита. Этот метод дает хорошо известные цифры: от 4,5 до 4,7 млрд. лет, что совпадает с возрастом планет, в том числе и Земли.
Другой, гелий-аргоновый, метод позволяет найти важные даты в возрасте метеорита. Он основан на сопоставлении удержанных в образце количеств гелия и аргона, образовавшихся в результате распада соответственно тория и радиоактивного изотопа калия (калий-40). Гелий—своеобразный газ. Среди множества его особенностей есть такая: он способен проникать, например, сквозь стекло. Иногда в лабораториях выходят из строя дорогие электронно-вакуумные приборы, если в воздухе присутствуют очень незначительные количества гелия. Диффузия гелия особенно велика при повышенных температурах. Из метеоритного тела гелий диффундирует при температурах выше 200оС. Аргон просачивается сквозь вещество метеорита труднее, для него нужны температуры около 300оС. Поэтому, измеряя накопленные в результате радиоактивого распада количества гелия и аргона, можно определить время вторичных нагреваний образца. Такие нагревы тело могло испытать, например, при изменении орбиты, при приближении к Солнцу или в результате сильного соударения. Для некоторых гиперстеновых хондритов этим методом получается возраст всего 600 млн. лет.
Наконец, есть еще один возраст метеоритов — космический. Под ним понимается время существования метеорита как самостоятельного небесного тела. Благодаря действующим на него космическим лучам, прежде протонам с высокой энергией, некоторые ядра в атомах вещества обломка расщепляются. В результате в образце накапливаются продукты таких ядерных реакций. Их количество можно установить при анализе. Космические лучи не могут проникать глубоко в вещество и задерживаются в слое около 1 м толщиной. Поэтому если произошло столкновение, разрушившее астероид, то начнут экспонироваться совершенно свежие слои. Установленный таким образом возраст обломка будет отсчитан от момента разрушения первичного тела. После анализа ряда образцов выяснилось, что космические возрасты метеоритов получаются различными для разных классов метеоритов.
Гиперстеновые хондриты оказались совсем «юными». У них преимущественно 2 возраста — 7 и 20 млн. лет. Железо – никелевые намного старше — около 700 млн. лет.
Если рассматривать эти цифры как даты разрушений исходного астероида, получается статистика для изучения частоты их столкновений. Однако было высказано сомнение в справедливости величин космического возраста, по крайней мере для каменных метеоритов. Дело в том, что столкновения между обломками и более мелкими частицами понемногу разрушают поверхность обломков. При разрушении слоя толщиной всего 5 * 10-6 см в 1 год вычисленный возраст метеоритов не сможет превысить 55 млн. лет. Поэтому космический возраст каменных метеоритов всегда будет сравнительно небольшим. Однако не все согласны с этим объяснением: во-первых, остается неясным, почему регистрируются два возраста, во-вторых, количество вещества, выбрасываемого при такой эрозии в космос, оказывается чересчур большим. Не исключено, что мы действительно видим метеориты разных дат происхождения.
Подведем итоги:
Астероиды никогда не могли составить одну большую планету. Они — наиболее древнее население Солнечной системы. Часть астероидов представляет собой обломки первичных тел, разрушившихся в столкновениях. С ними, вероятно, связано происхождение многих групп метеоритов. Некоторые из обломков попадают в руки исследователей. Вещество их свидетельствует о том, что часть этих тел когда-то подверглась сильному нагреву недостаточно известными источниками тепла. Не исключено, что астероиды, входящие в одну группу, не связаны генетической общностью.
Метки: хондрит, астероды, гелий, стронций, метеорит, возраст метеоритов