Особенности метеоритного железа

Кузнец из деревни Медведевки, который нашел «Палласово железо», хотел пустить свою находку в дело. 700 килограммов железа по тем временам для деревенского кузнеца было несметным богатством. Он хотел наковать из железа подков, сошников, топоров. Но, увы, странное железо сравнительно хорошо ковалось в холодном состоянии, но в горячем виде с ним ничего нельзя было сделать. Когда кусок железа нагревали и начинали ковать, то под ударами молота оно крошилось и рассыпалось на куски. Как ни старался кузнец, но так и не смог воспользоваться метеоритом, и кусок «небесного» железа сохранился для научных исследований.

Нековкость метеоритного железа является одним из его отличительных признаков. Объясняется это примесью никеля. В железных метеоритах содержится не меньше 5 % и не более 50 % никеля. В железе, которое добывается из руд земной коры, никеля содержится либо меньше 3 %, либо больше 50 %.

Есть у метеоритного железа и другая особенность. Небольшой участок метеорита опиливают, чтобы получить ровную гладкую площадку. Затем ее поверхность полируют до зеркального блеска. Отполированный участок протирают ваткой, смоченной в слабом растворе какой‑либо кислоты, и на нем выступает рисунок, напоминающий морозные узоры на стекле.

Узорчатое строение метеоритного железа говорит о том, что сплав никеля с железом образовал большие восьмигранные кристаллы, причем железо, бедное никелем, отделилось от железа, богатого никелем, и сплавы разного состава отложились тонкими слоями по граням кристаллов. На полированной и протравленной кислотой поверхности внутреннее строение железоникелевых кристаллов выступает в виде узоров.

Ученые смешивали железо и никель в том же соотношении, в каком они содержатся в метеоритах. Эту смесь плавили в тиглях. Опыт показал, что железоникелевый сплав при температуре выше 1500° становится жидким, при понижении температуры сплав застывает, и в нем образуются мелкие кристаллы никелистого железа.

Эти кристаллики обладают склонностью выстраиваться параллельными рядами и расти, образуя более крупные кристаллы.

При дальнейшем понижении температуры – ниже 800° – кристаллики никелистого железа начинают разламываться на две части – одна из них содержит мало никеля, а другая, наоборот, забирает избыток никеля. Новые кристаллики располагаются на месте своего рождения – параллельно граням первоначального кристалла. Таким образом они сохраняют прежний узор, подобно тому, как окаменевшее дерево сохраняет рисунок древесных колец. Однако точно такого же узора, какой наблюдается в метеоритах, получить не удалось.

Исследователи подумали, что причина неудачи кроется в том, что состав лабораторного сплава чуть‑чуть отличается от состава метеоритов. Для опыта взяли осколки настоящих метеоритов и нагрели их до плавления. При температуре в 800° своеобразный метеоритный узор исчез, словно растаял. Затем, когда сплав охладили, узорчатое строение не восстановилось. И что бы ученые ни делали – охлаждали сплав и медленно и быстро, плавили металлы под большим давлением или, наоборот, в безвоздушном пространстве – возобновить метеоритный узор в сплаве искусственным путем в лаборатории до сих пор никто не сумел.

Узорчатое строение метеоритного железа.

Минералоги предполагают, что кристаллы в метеоритах образуются при очень медленном охлаждении железоникелевого сплава. Нужны тысячи лет, чтобы выделилось железо, богатое никелем, и выросли крупные восьмигранные кристаллы, порождающие столь удивительный рисунок на полированной поверхности метеорита.

Кроме метеоритов с восьмигранными кристаллами и «морозным» узором, встречаются метеориты, в которых железоникелевый сплав кристаллизуется шестигранниками.

Третья разновидность железных метеоритов состоит из смеси маленьких зернышек железа, сплавленного с никелем, и в ней каких‑либо узоров не заметно.

Очень редкий вид железных метеоритов выпал 12 февраля 1947 года в западных отрогах Сихотэ‑алиньского хребта в Уссурийской тайге.

Сихотэ‑алиньские метеориты подверглись лабораторной обработке. Некоторые образцы отполировали и протравили кислотой. На протравленной поверхности вырисовывалось их строение. Эти метеориты не похожи на другие образцы космического железа. Они состоят из небольших, неправильной формы, кусков железоникелевого сплава. Содержание никеля в отдельных кусках и зернах неодинаково, и поэтому после протравы кислотой они приобретают различный цвет.

Видно, что эти куски словно спрессованы, они переплелись между собой, вдавились друг в друга так, как будто их сначала свалили, а потом с большой силой сжали. Но прочной глыбы при этом не получилось. Сихотэ‑алиньский метеорит, врезавшись в земную атмосферу, развалился на части и выпал на поверхность Земли метеоритным дождем.

Строение железных метеоритов показывает: все они были когда‑то расплавленными или же горячими и мягкими, но образовывались в различных условиях– некоторые очень медленно остывали, другие находились под большим давлением, третьи явно подвергались повторному нагреванию.

Повидимому железные метеориты, попавшие в наши коллекции, раньше находились внутри какого‑то крупного небесного тела, которое было горячим, постепенно в течение нескольких миллионов лет остывало, а потом от неизвестной нам причины развалилось или было разбито при случайном столкновении. Обломки этого тела летают в межпланетном пространстве и служат теперь добычей планет.

Таково мнение большинства ученых.