อุกกาบาต: ลักษณะทางกายภาพและทางแสง
แบ่งปัน
ลักษณะทางกายภาพและแสง
อุกกาบาต: ไฟผิว โลหะ และแสงแร่
อุกกาบาตคือเศษธรรมชาติจากนอกโลกที่รอดผ่านชั้นบรรยากาศและถึงพื้นผิวโลก ลักษณะทางกายภาพและแสงมีตั้งแต่เปลือกหลอมละลายสีเข้ม รอยกัดกร่อนเหมือนรอยนิ้วมือ เม็ดคอนดรูล โลหะผสมนิกเกิล-เหล็ก หน้าต่างโอลิวีน รอยแตกจากแรงกระแทก และลวดลายโลหะที่กัดกร่อนซึ่งบันทึกประวัติของวัตถุต้นกำเนิด
- กลุ่มหลัก: หิน เหล็ก หิน-เหล็ก
- เฟสทั่วไป: โอลิวีน ไพรอกซีน โลหะ Fe-Ni
- ลักษณะภายนอกสำคัญ: เปลือกหลอมละลาย
- หลักการทดสอบสำคัญ: หลักฐานสะสม
อุกกาบาตคืออะไร
อุกกาบาตคือเศษธรรมชาติจากอวกาศที่รอดผ่านชั้นบรรยากาศของโลกและตกลงสู่พื้นผิว เส้นแสงที่เห็นบนท้องฟ้าคือดาวตก วัตถุที่เคลื่อนที่ในอวกาศก่อนเข้าสู่ชั้นบรรยากาศคือเมเทอรอยด์ และวัสดุแข็งที่เก็บได้คืออุกกาบาต
อุกกาบาตส่วนใหญ่มาจากดาวเคราะห์น้อย แม้อุกกาบาตจากดวงจันทร์และดาวอังคารก็เป็นที่รู้จัก พวกมันไม่ใช่วัสดุชนิดเดียว บางชนิดเป็นหินที่อุดมด้วยซิลิเกต บางชนิดเป็นโลหะผสม และบางชนิดเป็นส่วนผสมของโลหะและซิลิเกต ลักษณะทางกายภาพขึ้นอยู่กับการก่อตัวของวัตถุต้นกำเนิด การเข้าสู่ชั้นบรรยากาศ ประวัติการชน การผุพังบนโลก และวิธีการเตรียมตัวอย่าง
คุณสมบัติทางกายภาพและแสงในภาพรวม
สามประเภทภาพรวม—หิน เหล็ก และหิน-เหล็ก—มีพฤติกรรมแตกต่างกันเมื่อดูด้วยมือเปล่าและภายใต้กล้องขยาย
| คุณสมบัติ | อุกกาบาตหิน | อุกกาบาตเหล็ก | หิน-เหล็ก |
|---|---|---|---|
| วัสดุหลัก | แร่ซิลิเกต เช่น โอลิวีนและไพรอกซีน มักพบร่วมกับโลหะ Fe-Ni และซัลไฟด์ | โลหะผสมนิกเกิล-เหล็ก โดยเฉพาะคามาซิตและทีไนต์ พร้อมเฟสเสริม | ส่วนผสมโลหะ-ซิลิเกต รวมถึงพัลลาซิตและเมโซซิไดไรต์ |
| ลักษณะภายนอกทั่วไป | เปลือกหลอมละลายสีเข้มบางเมื่อสดใหม่; พื้นผิวที่ถูกสภาพอากาศอาจกลายเป็นสีน้ำตาลหรือสนิม | ผิวด้านนอกสีเข้มถึงน้ำตาลพร้อมรอยบุ๋มแบบเรกมะกลิปต์ การเกิดออกซิเดชัน หรือการขัดเงาแบบทะเลทราย | เปลือกหลอมละลายบนพื้นผิวโลหะ-ซิลิเกต; ด้านที่ตัดสามารถใช้วินิจฉัยได้อย่างแม่นยำ |
| ความหนาแน่น | มวลจำเพาะประมาณ 3.0–3.7 | มวลจำเพาะประมาณ 7.5–8.0 | มวลจำเพาะประมาณ 4.0–5.0 |
| แม่เหล็ก | อ่อนถึงปานกลาง ขึ้นอยู่กับปริมาณโลหะ | แรง | ปานกลางถึงแรง |
| ความเงาของหน้าตัด | แมทริกซ์ด้านถึงกึ่งแก้วพร้อมจุดโลหะ | โลหะมันวาวเมื่อขัดเงา | โครงข่ายโลหะพร้อมพื้นที่ซิลิเกตใสถึงโปร่งแสง |
| การศึกษาทางแสง | ชิ้นบางแสดงคอนดรูลส์ ซิลิเกต และสีแทรกสอดภายใต้โพลาร์ครอส | ทึบแสงในแสงส่องผ่าน ศึกษาด้วยแสงสะท้อนและเนื้อสัมผัสโลหะที่กัดกรด | แสงส่องผ่านเผยซิลิเกต แสงสะท้อนเผยเนื้อสัมผัสโลหะ |
| เบาะแสที่มองเห็นได้สำคัญ | เปลือกหลอมเหลว คอนดรูลส์ แผ่นโลหะ เส้นรอยช็อก วงแหวนสนิม | เรกมาไกลพต์ ความหนาแน่นสูง ภายในโลหะ ลวดลายวิดมันสเตตเทนหรือนอยมันน์เมื่อเตรียมตัวอย่าง | โมเสกโลหะ-ซิลิเกต หน้าต่างโอลิวีน หรือการแตกหักในเมโซซิไดไรต์ |
คุณสมบัติผิว: เปลือกชั้นบรรยากาศ
ผิวภายนอกของอุกกาบาตบันทึกการเผชิญหน้าสั้นๆ และรุนแรงกับชั้นบรรยากาศของโลก คุณสมบัติผิวที่มีประโยชน์หลายอย่างเกิดจากการหลอมละลาย การสึกกร่อน การไหลของอากาศปั่นป่วน และการผุกร่อนบนโลกในภายหลัง
เปลือกหลอมรวม
เปลือกหลอมเหลวคือเปลือกบางสีเข้มที่เกิดขึ้นเมื่อผิวด้านนอกสุดหลอมละลายในขณะเข้าสู่ชั้นบรรยากาศและเย็นตัวอย่างรวดเร็ว อุกกาบาตที่ตกใหม่อาจมีผิวสีดำด้านถึงเงาเล็กน้อย อุกกาบาตที่เก่ากว่าอาจผุกร่อนเป็นสีน้ำตาล เทา หรือผิวเป็นหย่อมๆ
เรกมาไกลพต์
เรกมาไกลพต์คือรอยบุ๋มตื้นคล้ายรอยนิ้วหัวแม่มือที่เกิดจากการสึกกร่อนและการไหลของอากาศปั่นป่วน มักเกี่ยวข้องกับอุกกาบาตเหล็ก แม้ว่าไม่ใช่อุกกาบาตแท้ทุกชิ้นจะแสดงลักษณะนี้
เส้นไหลและการจัดทิศทาง
อุกกาบาตบางชนิดมีความเสถียรในระหว่างการบินและพัฒนาหน้าด้านนำ เส้นไหล ริมม้วน หรือเนื้อสัมผัสผิวที่มีทิศทาง คุณสมบัติเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าวัสดุหลอมเหลวเคลื่อนที่ผ่านภายนอกอย่างไรในระหว่างการตกลงมา
การผุกร่อน
หลังจากตกลงสู่พื้นโลก การเกิดออกซิเดชันบนโลกจะเปลี่ยนแปลงโลหะ อุกกาบาตหินอาจเกิดวงแหวนสนิมรอบเม็ดโลหะ เหล็กอาจแสดงการกัดกร่อนสีน้ำตาล พบในทะเลทรายอาจมีการขัดเงาผิว การย้อมสี หรือเคลือบเงาทะเลทราย
เนื้อสัมผัสภายใน: คอนดรูลส์ โลหะ และรอยช็อก
การตัดหรือทำลายอุกกาบาตเผยให้เห็นบันทึกที่ภายนอกมักซ่อนอยู่ เนื้อสัมผัสภายในแยกคอนไดไรต์ทั่วไปออกจากแอคคอนไดไรต์ เหล็ก พัลลาซิไทต์ เมโซซิไดไรต์ สแลก และสิ่งที่ดูคล้ายโลกมากมาย
เนื้อสัมผัสคอนไดไรต์
คอนไดไรต์ประกอบด้วยคอนดรูลส์: หยดหินหนืดขนาดเล็กกลมมนที่ฝังอยู่ในแมทริกซ์ละเอียด เม็ดโลหะและซัลไฟด์อาจปรากฏเป็นจุดสีเงิน สีบรอนซ์ หรือสีทองเหลือง
โมเสกโลหะ-ซิลิเกต
พัลลาซิไทต์ประกอบด้วยผลึกโอลิวีนที่ถูกยึดไว้ภายในโครงสร้างโลหะ เมโซซิไดไรต์ผสมโลหะและซิลิเกตในเนื้อสัมผัสที่เกิดจากการชนและการรวมตัวของเศษหิน
ภายในแอคอนดริต
แอคอนดริตไม่มีคอนดรูลส์เพราะวัสดุต้นกำเนิดละลายและตกผลึกใหม่ หลายตัวคล้ายหินอัคนีบนโลก ดังนั้นการจำแนกต้องใช้หลักฐานแร่และเคมีอย่างละเอียด
ลักษณะช็อก
รอยแตกช็อก, ช่องหลอมละลาย, การแตกหัก, การดับแสงแบบโมเสก และมาสเคลินไนต์แก้วสามารถบันทึกการชนรุนแรงบนวัตถุต้นกำเนิดก่อนที่อุกกาบาตจะถึงโลก
ออปติกของกล้องจุลทรรศน์
อุกกาบาตอาจดูมืดและเรียบง่ายในตัวอย่างมือ แต่ชิ้นบางภายใต้แสงขั้วสามารถสดใส กล้องจุลทรรศน์แสงเผยให้เห็นแร่, ประวัติการเย็นตัว, ผลกระทบจากช็อก และเนื้อสัมผัสที่มองไม่เห็นจากภายนอก
โอลิวีนและไพรอกซีน
ในอุกกาบาตหิน โอลิวีนและไพรอกซีนแสดงความนูน, รอยแตก และสีแทรกสอดเฉพาะตัวภายใต้แสงขั้วไขว้ คอนดรูลส์แบบมีแถบ, รัศมี และแบบพอร์ไฟริติกเก็บรักษาประวัติการเย็นตัวจากหยดในระบบสุริยะยุคแรก
พลาจิโอเคลสและมาสเคลินไนต์
พลาจิโอเคลสอาจปรากฏเป็นแผ่นบางๆ การช็อกแรงสามารถเปลี่ยนเป็นมาสเคลินไนต์ ซึ่งเป็นเฟสแก้วที่ดูเป็นไอโซโทรปิกและมืดภายใต้แสงขั้วไขว้
เฟสทึบแสง
โลหะ Fe-Ni และทรอยไลต์ทึบแสงในแสงส่องผ่านแต่ให้ข้อมูลในกล้องจุลทรรศน์แสงสะท้อน ซึ่งพื้นผิวที่ขัดเงาจะเผยให้เห็นเนื้อโลหะและความสัมพันธ์ระหว่างเฟส
รอยทับซ้อนจากความร้อนและช็อก
การตกผลึกใหม่, รอยแตกช็อกสีเข้ม, ช่องหลอมละลาย และการดับแสงไม่สม่ำเสมอช่วยบันทึกประวัติการให้ความร้อนและการชนหลังจากวัสดุอุกกาบาตดั้งเดิมก่อตัวขึ้น
ลวดลายอุกกาบาตเหล็กและโลหะกัดกร่อน
อุกกาบาตเหล็กมีลักษณะเด่นจากการเจริญเติบโตร่วมกันของคามาไซต์และเทไนต์ สองโลหะผสม Fe-Ni ความงดงามทางแสงของพวกมันปรากฏหลักๆ บนพื้นผิวที่เตรียม ขัดเงา และกัดกร่อน
ลวดลายวิดมันสเตตเทน
ลวดลายตารางไขว้ที่มีชื่อเสียงปรากฏเมื่ออุกกาบาตเหล็กที่ขัดเงาถูกกัดกร่อนอย่างเหมาะสม ความกว้างของแถบสะท้อนถึงการเย็นตัวช้าๆ ของโลหะผสม Fe-Ni ภายในวัตถุต้นกำเนิดในช่วงเวลานานมาก
เนื้อสัมผัสเสริม
น็อดูลส์ทรอยไลต์, ไชไรเบอร์ไซต์, เพลสไซต์ และเส้นโครงสร้างสามารถปรากฏในเหล็กที่เตรียมแล้ว เฮกซาเฮไดรต์อาจไม่มีลวดลายวิดมันสเตตเทนแต่สามารถแสดงเส้นนอยมันน์จากการเสียรูป
การระบุ: เบาะแสที่เป็นประโยชน์และสิ่งที่คล้ายกัน
การระบุอุกกาบาตเป็นกระบวนการสะสม ผู้สมัครที่แข็งแกร่งจะรวมคุณสมบัติต่างๆ หลายอย่างเข้าด้วยกัน: ความหนาแน่นที่เหมาะสม, ผิวฟิวชัน, โลหะภายในหรือคอนดรูลส์, เนื้อสัมผัสที่ถูกต้อง และเมื่อจำเป็นต้องมีการยืนยันจากห้องปฏิบัติการ
มองหาผิวฟิวชันบางๆ
เปลือกหลอมรวมมักบางและต่อเนื่องบนพื้นผิวสดใหม่ ไม่ควรมีฟองเหมือนขี้ถลุงหรือมีรูพรุนเหมือนสกอเรีย
เปรียบเทียมน้ำหนักอย่างระมัดระวัง
อุกกาบาตหินมักหนักกว่าหินเปลือกโลกทั่วไปที่มีขนาดใกล้เคียงกัน ขณะที่อุกกาบาตเหล็กรู้สึกหนาแน่นอย่างมาก
ใช้แม่เหล็กอย่างอ่อนโยน
แม่เหล็กแขวนลอยสามารถทดสอบแรงดึงดูดโดยไม่ต้องขูดผิว แม่เหล็กช่วยสนับสนุนการระบุแต่ไม่พิสูจน์ได้ด้วยตัวเอง
ศึกษาผิวที่แตกหรือถูกตัด
คอนดรูล เม็ดโลหะ ซัลไฟด์ เส้นรอยแตกจากแรงกระแทก หรือส่วนผสมโลหะ-ซิลิเกตให้ข้อมูลมากกว่าสีผิวเพียงอย่างเดียว
| สิ่งที่ดูคล้ายกัน | เหตุผลที่สับสนกับอุกกาบาต | ลักษณะจำเพาะ | การตรวจสอบที่ดีที่สุด |
|---|---|---|---|
| ขี้ถลุงอุตสาหกรรม | ผิวสีเข้ม แพตช์แก้ว บริเวณที่ดูเหมือนโลหะ | มักมีโพรง ฟอง แก้ว และองค์ประกอบไม่สม่ำเสมอ | โพรง ความหนาแน่น บริบทอุตสาหกรรม และการทดสอบทางเคมี |
| แมกนีไทต์หรือฮีมาไทต์ | สีเข้ม ความหนาแน่นสูง พฤติกรรมแม่เหล็กในบางกรณี | แร่โลหะออกไซด์โลกที่มีรอยขีด พื้นผิว และแร่ต่างกัน | รอยขีด ลักษณะผลึก ชนิดแม่เหล็ก และไม่มีเปลือกหลอมรวมหรือคอนดรูล |
| บะซอลต์ | ผิวด้านนอกสีเข้มและบางครั้งมีเปลือกที่เหมือนถูกกัดกร่อน | หินอัคนีโลกทั่วไปที่มีโพรงหรือพื้นผิวแร่โลก | รูพรุน ความหนาแน่น ขาดเม็ดโลหะ และพื้นผิวทางหินวิทยา |
| เทคไทต์ | มีต้นกำเนิดจากการชน มีแก้วสีเข้ม รูปร่างอากาศพลศาสตร์เป็นไปได้ | แก้วชนิดธรรมชาติจากวัสดุโลก มักมีแม่เหล็กต่ำและโครงสร้างเป็นแก้ว | พื้นผิวแก้ว เคมี และการขาดแร่ในอุกกาบาต |
การดูแลและการอนุรักษ์
อุกกาบาตเป็นตัวอย่างที่มีความหมายทางวิทยาศาสตร์และควรปฏิบัติเหมือนวัสดุธรณีวิทยาที่มีปฏิกิริยา อุกกาบาตที่มีเหล็กเป็นส่วนประกอบมีความไวต่อความชื้นและการกัดกร่อนจากคลอไรด์เป็นพิเศษ
ตัวอย่างเหล็กและหิน-เหล็ก
เก็บให้แห้ง สวมถุงมือสะอาดเมื่อเป็นไปได้ และเก็บพร้อมซิลิกาเจลในสภาพแวดล้อมที่เสถียร น้ำมันจากนิ้วมือ เกลือ และอากาศชื้นสามารถเร่งการกัดกร่อนได้
อุกกาบาตหิน
ปัดฝุ่นด้วยแปรงนุ่มหรือเป่าลมหลอด หลีกเลี่ยงการสัมผัสน้ำเป็นเวลานานและสารทำความสะอาดรุนแรง เพราะเม็ดโลหะและซัลไฟด์อาจเกิดปฏิกิริยาออกซิไดซ์และทำให้แร่ซิลิเกตรอบข้างเปื้อน
ชิ้นตัดเตรียม
พื้นผิวที่ขัดเงาและสลักควรเก็บให้แห้งและป้องกันการขีดข่วน ขี้ผึ้งหรือสารเคลือบป้องกันใด ๆ ควรมีความเสถียร น้อยที่สุด และบันทึกไว้ในข้อมูลคอลเลกชัน
การจัดส่งและการเก็บรักษา
ตรึงตัวอย่างในวัสดุกันกระแทกที่พอดี ใส่สารดูดความชื้น และหลีกเลี่ยงการสัมผัสโดยตรงกับแม่เหล็ก วัสดุเค็ม หรือพื้นผิวที่ขัดถู
การดูและถ่ายภาพอุกกาบาต
อุกกาบาตต้องการแสงที่ควบคุมได้ เป้าหมายคือการเผยให้เห็นความนูน เปลือกพื้นผิว เนื้อโลหะ คอนดรูล หรือรูปทรงที่สลักโดยไม่ทำให้แสงจ้าเกินจริง
เปลือกหลอมรวม
ใช้แสงเฉียงกระจายจากมุมประมาณ 30–45 องศาเพื่อเน้นร่องรอยรีกมาไกลพท์ เส้นไหล และพื้นผิวที่ละเอียด พื้นหลังสีถ่านหรือเทากลางช่วยหลีกเลี่ยงความเปรียบต่างที่รุนแรง
เหล็กที่กัดกรด
แสงเฉียงเน้นรูปทรงเรขาคณิตวิดมันสเตตเทน ฟิลเตอร์โพลาไรซ์ช่วยลดแสงสะท้อนที่ไม่ต้องการ แต่ไม่ควรทำให้ลักษณะการสะท้อนแบนราบจนหมด
แผ่นพัลลาซิต
แผ่นพัลลาซิตบางสามารถส่องแสงจากด้านหลังเพื่อแสดงโอลิวีนเป็นหน้าต่างสีเขียว เหลืองอำพัน หรือสีน้ำตาลโปร่งแสงภายในโครงข่ายโลหะ
เนื้อในหิน
ภาพถ่ายมาโครควรจับภาพโคนดรูลส์ เศษโลหะ เส้นรอยช็อก และความแตกต่างระหว่างเปลือกหลอมละลายกับเนื้อใน
คำถามที่ผู้อ่านมักถาม
อุกกาบาตเป็นผลึกไหม?
อุกกาบาตเป็นหินหรือโลหะที่มีผลึกแร่ หินอุกกาบาตประกอบด้วยผลึกซิลิเกต เช่น โอลิวีนและไพรอกซีน อุกกาบาตเหล็กเป็นโลหะผสมผลึกที่มักเป็นการเจริญเติบโตร่วมของคามาซีตและทีไนต์
แม่เหล็กพิสูจน์ได้ว่าหินเป็นอุกกาบาตไหม?
ไม่ใช่ หินบนโลกและวัสดุอุตสาหกรรมหลายชนิดมีคุณสมบัติแม่เหล็ก แม่เหล็กสามารถช่วยในการระบุ โดยเฉพาะตัวอย่างที่มีเหล็กสูง แต่ต้องพิจารณาร่วมกับเปลือกหลอมละลาย ความหนาแน่น พื้นผิว เนื้อโลหะ และหลักฐานการจำแนกประเภท
อุกกาบาตเรืองแสงภายใต้แสงอัลตราไวโอเลตไหม?
อุกกาบาตส่วนใหญ่ไม่แสดงการเรืองแสงที่ชัดเจน แร่บางชนิดหรือผลิตภัณฑ์การผุกร่อนอาจตอบสนองเล็กน้อย แต่การเรืองแสงด้วยแสงอัลตราไวโอเลตไม่ใช่เครื่องมือหลักในการระบุ
อุกกาบาตเป็นอันตรายหรือกัมมันตภาพรังสีไหม?
ตัวอย่างอุกกาบาตทั่วไปปลอดภัยต่อการจับต้องด้วยการดูแลสะสมปกติ ไอโซโทปรังสีคอสมิกที่มีอายุสั้นสลายตัว และอุกกาบาตที่เก็บได้ไม่เป็นกัมมันตภาพรังสีในบริบทการจับต้องปกติ
อุกกาบาตเหล็กสามารถกัดกรดที่บ้านได้ไหม?
การกัดกรดควรปล่อยให้ผู้เตรียมที่มีประสบการณ์ทำเท่านั้น กระบวนการนี้ใช้สารเคมีอันตรายและอาจทำลายตัวอย่างหากทำไม่ดี
ทำไมพัลลาซิตส์จึงดูเหมือนกระจกสี?
พัลลาซิตส์ประกอบด้วยผลึกโอลิวีนที่ลอยอยู่ในโลหะเหล็ก-นิกเกิล เมื่อถูกตัดบางและส่องแสงจากด้านหลัง โอลิวีนสามารถส่งผ่านแสงสีเขียว สีเหลืองอำพัน หรือสีน้ำตาล สร้างเอฟเฟกต์เหมือนหน้าต่างกระจกสี
สาระสำคัญ
อุกกาบาตรวมฟิสิกส์ที่แข็งแกร่งเข้ากับหลักฐานทางแสงที่ละเอียดเปรียบเสมือนงานศิลป์ เปลือกหลอมละลายบันทึกไฟในบรรยากาศ; โคนดรูลส์เก็บรักษาหยดของระบบสุริยะยุคแรก; ซิลิเกตเผยสีและพื้นผิวภายใต้แสงโพลาไรซ์; อุกกาบาตเหล็กเปิดเผยลวดลายโลหะเรขาคณิตหลังการเตรียมอย่างพิถีพิถัน; และพัลลาซิตส์กรอบโอลิวีนในโลหะเหล็ก-นิกเกิล ดังนั้น อุกกาบาตจึงไม่ใช่เพียงก้อนหินแม่เหล็กสีเข้ม แต่เป็นตัวอย่างที่มีโครงสร้างซึ่งพื้นผิว ความหนาแน่น แร่ธาตุ และพฤติกรรมทางแสงร่วมกันเล่าเรื่องราวของต้นกำเนิดจักรวาล การเย็นตัวของวัตถุต้นกำเนิด การชน และการมาถึงบนโลก