Tretji meteorit najden v Sloveniji

V gozdu blizu Javorij nad Poljansko dolino je bil najden nov meteorit. Med gradbenimi deli na strmem pobočju sta ga našla Vladimir Štibelj, lastnik zemljišča, in Miha Buh, ki je upravljal delovni stroj. V brežini izkopa ceste sta na globini 65 do 70 cm opazila nenavadno temno rjavo gmoto, ki se je po barvi in obliki razlikovala od okoliških kamnin. Ko si jo je g. Štibelj pobliže ogledal, je ugotovil, da je kovinska in nenavadno težka. Posvetoval se je z geologom in nekdanjim sodelavcem rudnika urana Žirovski vrh Pavlom A. Florjančičem iz Škofje Loke, ki je potrdil, da gre za zelo neobičajno najdbo.

Predmet sta prinesla na geološki zavod, kjer smo opravili podrobne analize z vrstičnim elektronskim mikroskopom v kombinaciji z energijsko disperzijskim spektrometrom (SEM/EDS) in ugotovili, da gre za železov meteorit. Opravljena je bila še vrsta dodatnih kemijskih analiz slednih prvin, ki so potrebne za natančnejšo opredelitev meteorita. Novico o novi najdbi smo sporočili Prirodoslovnemu muzeju Slovenije. Ekipa geologov z geološkega zavoda si je ogledala kraj najdbe in ugotovila, da je meteorit ležal v preperini kremenovih peščenjakov in skrilavih glinavcev karbonske starosti. Lokacijo smo evidentirali in preiskali neposredno okolico, da bi našli morebitne dodatne fragmente meteorita, vendar jih nismo.

Veliko naključje

Po kemični in mineralni sestavi ter načinu nastanka se doslej najdeni in preiskani meteoriti delijo na tri večje skupine: kamnite, ki jih gradijo večinoma kamninotvorni silikatni minerali, železove, ki jih sestavljajo železovo-nikljevi minerali, ter kamnito-železove, ki so mešanica silikatov in železovo-nikljevih mineralov. Med vsemi znanimi meteoriti razlikujemo tiste, katerih padec je bil opazovan in so bili takoj zatem tudi najdeni, to so tako imenovani padci, ter tiste, pri katerih čas padca ni znan in so bili najdeni po naključju, tako imenovane najdbe. Kamniti meteoriti so največja skupina med vsemi padci in najdbami skupaj, saj je takih kar 69 odstotkov preiskanih meteoritov. Železovih je 28 odstotkov, kamnito-železovih pa le okoli 3 odstotke.

Zgovorni so tudi podatki iz podatkovne zbirke Meteoritskega biltena, po katerih je bilo do konca leta 2010 v svetu evidentiranih 39.673 meteoritov, od katerih je železovih le 1044. Po tej statistiki je torej zgolj 2,6 odstotka evidentiranih meteoritov železovih. Ne glede na to, da se podatki v različnih virih razlikujejo, je očitno, da so železovi meteoriti prava redkost. Poleg tega je večina meteoritov na Zemljinem površju razmeroma neobstojnih in zaradi izpostavljenosti fizikalnim, kemičnim in biološkim vplivom razmeroma hitro razpadejo. Železov meteorit z Javorij seveda ni izjema. Ob dejstvu, da njegov padec ni bil opazovan, je odkritje tega meteorita izjemno naključje.

Izvor železovih meteoritov

Velika večina meteoritov, ki padejo na Zemljo, izvira iz glavnega asteroidnega pasu med orbitama Marsa in Jupitra, kjer je prostorska gostota asteroidov velika. Množica asteroidov v asteroidnem pasu je nastala v času nastajanja planetov pred okrog 4,5 milijarde leti kot posledica gravitacijskih vplivov Marsa in Jupitra, ki so preprečili združevanje snovi iz protoplanetarnega diska v enoten planet. Asteroidi v tem pasu krožijo okrog Sonca v večinoma stabilnih, bolj ali manj krožnih orbitah. Zaradi medsebojnih trkov lahko nekateri razpadejo v manjše fragmente.

Železovi meteoriti so večinoma fragmenti jeder večjih gravitacijsko diferenciranih asteroidov oziroma tako imenovanih matičnih teles. Gravitacijska diferenciacija je proces, pri katerem so težji elementi pod vplivom gravitacije potonili proti jedru, lažji pa ostali v plašču. Do tega procesa je lahko prišlo le pri večjih asteroidih. Fragmenti, ki so nastali ob medsebojnih trkih asteroidov, imajo nekoliko drugačne orbitalne in dinamične lastnosti. V primeru, da jih zanese v območje katere od tako imenovanih Kirkwoodovih vrzeli v glavnem asteroidnem pasu, to je očiščenih območij, kjer so asteroidne orbite zaradi orbitalnih resonanc s planeti (pretežno Jupitrom) nestabilne, se jim orbite hitro spremenijo. V nekaterih primerih se orbita asteroida oziroma meteoroida, ki pade v tako orbitalno resonanco, razvije tako, da začne sekati Zemljino orbito in asteroid postane tako imenovani NEO (Near-Earth Object). Če se med sekanjem orbit meteoroid in Zemlja znajdeta na istem mestu ob istem času, meteoroid trči v Zemljino ozračje. Na poti skozi ozračje je zaradi svoje zelo velike hitrosti izpostavljen visokemu tlaku in zaradi trenja tudi visoki temperaturi. Običajno razpade na več fragmentov, ki med padanjem skozi ozračje delno ali popolnoma zgorijo. Redki meteoroidi oziroma njihovi fragmenti, ki preživijo pot skozi ozračje in padejo na površje Zemlje, so meteoriti.

Kako razvrščamo 
železove meteorite

Železovi meteoriti so sestavljeni pretežno iz zlitin železa in niklja, ki tvorijo dva glavna minerala: kamacit z manjšo vsebnostjo niklja (5,4–7,5 odstotka) in taenit z večjo vsebnostjo niklja (25–65 odstotkov). Kristali teh mineralov gradijo v notranjosti meteorita posebne strukture, ki so značilne za železove meteorite. Na podlagi notranjih struktur oziroma urejenosti kristalov železovo-nikljevih mineralov in glede na njihovo kemično sestavo železove meteorite razvrščamo v skupine. Po notranji strukturi razlikujemo heksaedrite, oktaedrite in ataksite.

Heksaedriti imajo majhno vsebnost niklja (5–6 odstotkov), zato jih večinoma gradi samo kamacit, ki kristali v obliki kocke oziroma heksaedra, po katerem se skupina tudi imenuje. Običajno so heksaedriti iz enega samega velikega kristala kamacita, v katerem so po jedkanju s kislino razločno opazne goste, vzporedne Neumannove črte. Te nastanejo v kamacitu zaradi strukturnih deformacij kristalov kamacita, ki so najverjetneje posledica trkov manjših ali večjih teles s starševskim telesom meteorita.

Oktaedriti so najštevilnejši strukturni razred železovih meteoritov. Imajo večjo vsebnost niklja (6–12 odstotkov) kot heksaedriti, zato jih gradita oba minerala, kamacit in taenit. Nastopata v obliki izmeničnih pasov dolgih kristalov kamacita, ki so prostorsko urejeni v obliki oktaedra, in tankih lamel taenita. Vmesne prostore med kristali zapolnjuje drobnozrnata osnova oziroma mešanica kamacita in taenita, imenovana plezit. Kristali kamacita lahko nastanejo le pri izjemno počasnem ohlajanju (nekaj sto stopinj Celzija na milijon let) iz trdne raztopine železa in niklja, večinoma v jedrih matičnih asteroidov. Na polirani in s kislino jedkani površini oktaedrita pasovi kamacita in taenita tvorijo tako imenovane Widmanstättenove vzorce, ki nastanejo zaradi izbirnega raztapljanja manj odpornega kamacita. Glede na širino teh lamel se oktaedriti nadalje delijo v pet podrazredov od najdebelejših do najdrobnejših oktaedritov. Debeli oktaedriti so se ohlajali precej počasneje, zato so pasovi kamacita in taenita v njih širši kot pri drobnih oktaedritih.

Ataksiti so najredkejša strukturna skupina železovih meteoritov. Med vsemi vsebujejo največ niklja (12–20 odstotkov) in so sestavljeni skoraj samo iz minerala taenita z redkimi mikroskopskimi lamelami kamacita, zato nimajo izražene notranje strukture.

Po modernejši kemijski klasifikaciji se železovi meteoriti združujejo v 14 kemijskih skupin na podlagi vsebnosti niklja ter nekaterih lahkohlapnih in siderofilnih slednih prvin, kot so galij, germanij in iridij. Zaradi kemijskih in fizikalnih lastnosti slednih prvin (temperatura tališča, afiniteta do železa itd.) se njihove vsebnosti med posameznimi skupinami močno razlikujejo, kar je posledica prvotne kemijske sestave matičnih teles in razmer, v katerih so nastala. Na splošno velja, da imajo višje skupine manjšo vsebnost slednih prvin, nižje skupine pa višjo. Vsaka kemijska skupina naj bi tako ustrezala posameznemu matičnemu telesu oziroma asteroidu. Verjetno železovi meteoriti s podobno kemijsko sestavo izvirajo iz jedra istega matičnega asteroida.

Meteorit z Javorij

Meteorit z Javorij je podolgovate, približno trikotne oblike, z zaobljenimi robovi ter zunanjimi merami 15 x 12,5 x 11 cm in maso 4920 g. Površina je prekrita z debelo rjavkasto skorjo produktov oksidacije železovo-nikljevih mineralov, kar kaže, da je bila dalj časa izpostavljena različnim procesom preperevanja. Zaradi intenzivnega preperevanja so bile verjetno zabrisane tudi značilne vdolbinice oziroma regmaglipti in tanka žgalna skorja nataljene kovine, ki običajno nastanejo na površini meteorita zaradi taljenja in ablacije pri visokih temperaturah med njegovo potjo skozi atmosfero. Na podlagi visoke stopnje preperelosti lahko sklepamo, da je bil meteorit na Zemlji že dalj časa, vendar bodo njegovo zemeljsko starost predvidoma določile nadaljnje raziskave. V prerezu je razmeroma svež in je srebrno kovinske barve, vendar na zraku zelo hitro oksidira.
Na nekaterih mestih je mogoče že na prepereli površini meteorita prepoznati oktaedrično strukturo kristalov kamacita oziroma Widmanstättenove vzorce, ki so še bolj izraziti na polirani in jedkani površini vzorca.

Na podlagi strukturnih značilnosti je bil meteorit uvrščen med železovo-nikljeve srednje oktaedrite. SEM/EDS analiza poliranega vzorca je pokazala, da ga poleg prevladujočih mineralov kamacita in taenita sestavljajo še minerali, ki jih v naravi najdemo samo v meteoritih in so značilni za železove meteorite. Ti minerali so železovo-nikljev fosfid (schreibersit in njegov morfološki različek rhabdit), železov sulfid (troilit), železovo-kromov sulfid (daubreelit) in kromov nitrid (carlsbergit). Kot posledica preperevanja sta kamacit in taenit na površini in ob razpokah v notranjosti meteorita oksidirala v sekundarne železovo-nikljeve okside in hidrokside, ki ob razpokah vsebujejo tudi veliko klora in tako tvorijo mineral akaganeit. Glede na mineralno združbo in kemijsko sestavo slednih prvin galija, germanija in iridija je bil meteorit z Javorij uvrščen v kemijsko skupino IIIAB.

Meteoriti v Sloveniji

Tako kot večina drugih planetov je tudi naš vsak trenutek izpostavljen številnim vplivom iz vesolja, med katerimi so tudi medplanetarni prah in meteoroidi. V nasprotju z večino drugih planetov Zemljo obdaja razmeroma gosta plast atmosfere, ki deluje kot naravni ščit. Kljub temu nanjo vsako leto pade več tisoč do več sto tisoč ton materiala iz vesolja. Večinoma gre za meteoritski prah in mikrometeorite, večja telesa, ki so dovolj velika, da preživijo pot skozi Zemljino ozračje in jih po padcu lahko tudi odkrijemo, pa so v manjšini.

Glede na sistematska opazovanja padcev meteoritov v Kanadi in ZDA v 60., 70. in 80. letih prejšnjega stoletja lahko ocenimo, da na ozemlje velikosti Slovenije pade meteorit z maso enega kilograma približno vsakih sedem let. Na območju Slovenije je bilo v zadnjih 150 letih evidentiranih razmeroma veliko potencialnih padcev meteoritov, vendar niso bili najdeni. Za številne morebitne meteorite pa se je kasneje izkazalo, da so le kosi železove rude ali ostanki njene predelave. Edina doslej dobro dokumentirana in uradno potrjena meteorita sta železov meteorit iz Avč in kamniti meteorit Jesenice z Mežakle.

Padec in najdbo 1230 g težkega avškega železovega meteorita so zabeležili 31. marca 1908 v bližini vasi Avče v Soški dolini. Avški meteorit ni genetsko povezan z meteoritom z Javorij, saj so ga po strukturnih značilnostih uvrstili med železovo-nikljeve heksaedrite, po kemični sestavi pa v skupino IIAB.

Za slovenske znanstvenike in ljubiteljske astronome je bil zelo pomemben padec kamnitega meteorita Jesenice na Mežakli, ki so ga zabeležili 9. aprila 2009 (o obeh meteoritih smo podrobno pisali tudi v prilogi Znanost; op. ur.). Gre za edini dokumentirani slovenski kamniti meteorit in enega redkih meteoritov v svetu, ki so jim na podlagi opazovane atmosferske poti določili prvotno orbito. Meteorit je med potjo skozi atmosfero razpadel na več fragmentov, med katerimi so bili doslej najdeni trije, s skupno maso okrog 3670 g, ki so jih našli 17. maja, 21. julija in 27. avgusta istega leta na območju Mežakle.
Po avškem je meteorit z Javorij drugi železov meteorit, najden na ozemlju Slovenije, je pa prvi meteorit pri nas, ki so ga našli povsem po naključju, brez opazovanega padca.