Academic Centre
Viens no Latvijas Universitātes (LU) Muzeja Frīdriha Candera un Latvijas astronomijas kolekcijas ievērojamākajiem meteorītiem ir neliels dzelzs gabaliņš, saukts Canyon Diablo, kas nācis no slavenā Arizonas krātera ASV.
Ziemeļamerikā, Arizonas štatā, netālu no Diablo (Velna) kanjona 20–50 tūkstošus gadu atpakaļ nokrita asteroīds. Triecienā izveidojās krāteris, kas šobrīd pazīstams kā Arizonas vai Berindžera krāteris. Tas ir 1219 metrus plats, 219 metrus dziļš, bet zemes izmetumi ap krātera malām paceļas 45 metrus augstu. Asteroīds, pēc šodienas zinātnieku aprēķiniem, bijis aptuveni 50 metrus diametrā. Par tā lidojuma ātrumu zinātnieku domas dalījās – sākotnējā modelēšana liecināja, ka meteorīts ietriecies Zemē ar ātrumu līdz 20 km/sekundē, taču jaunākie pētījumi liecina, ka trieciens bijis ievērojami lēnāks – 12 km/sekundē. Trieciena enerģiju lēš ap 10 megatonnām. Aptuveni puse meteorīta masas sadega, ietriecoties atmosfērā, otra puse iztvaikoja triecienā, krāterī un tā apkārtnē atstājot vien minimumu meteorīta fragmentu. Par oficiālo meteorīta atrašanas datumu uzskata 1891. gadu, bet vietējās indiāņu ciltis jau sen pirms tam krātera apkārtnē un kanjonā uzlasīja meteorīta dzelzs gabaliņus, ko izmantoja bultu uzgaļu, nažu un kulta priekšmetu gatavošanai.
Kopš teleskopa izgudrošanas ir zināms, ka uz Mēness ir krāteri, bet tikai 20. gadsimta sākumā tika pierādīts, ka tie radušies triecienu rezultātā. Tad pat sāka spriest, ka arī dažiem uz Zemes esošajiem krāteriem ir līdzīga – kosmiska izcelsme. Arizonas krāteris nonāca zinātnieku uzmanības lokā drīz pēc tam, kad to atklāja amerikāņu kolonisti 19. gadsimtā. Krāterim bija vairāki agrīnie nosaukumi kā "Coon Mountain", "Coon Butte", "Krātera kalns", "Meteora kalns" un "Meteora krāteris".
1891. gadā mineralogs Alberts Fūts (Albert E. Foote) iesniedza Zinātnes attīstības asociācijai savu rakstu – pētījumu par Ziemeļarizonas meteorītiem. Dažus gadus iepriekš no kāda vilciena vadītāja viņš bija saņēmis meteorītam līdzīgu dzelzs gabalu. Izpēte pierādīja, ka tas patiesi ir meteorīts, un A. Fūts organizēja ekspedīciju uz Arizonas krāteri un piecus kilometrus attālo Velna kanjonu, lai iegūtu vairāk paraugu. Viņa komanda savāca meteorītus, sākot no maziem fragmentiem līdz gandrīz 300 kilogramu smagiem gabaliem. A. Fūts rūpīgi pētīja šos meteorītus un starp identificētajiem minerāliem Canyon Diablo sastāvā atklāja arī mikroskopiskus dimantus. Viņa raksts zinātnieku aprindām sniedza pirmo Arizonas krātera ģeoloģisko aprakstu.
Drīz pēc A. Fūta raksta publicēšanas – 1891. gada novembrī – ASV Ģeoloģijas dienesta galvenais ģeologs Grovs Gilberts (Grove Karl Gilbert) devās izpētīt krāteri un nolēma, ka tas ir radies vulkāna tvaiku sprādzienā. G. K. Gilberts uzskatīja, ka, ja tas būtu trieciena krāteris, tad meteorītiskajam materiālam joprojām vajadzētu atrasties krātera malās. Viņš arī pieļāva, ka lielai daļai meteorīta jāatrodas krātera dibenā un tam vajadzētu radīt lielu magnētisku anomāliju. G. K. Gilberta aprēķini parādīja, ka krātera tilpums un krātera malās izsviesto iežu tilpums ir aptuveni līdzvērtīgi, kas nozīmēja, ka trūkst hipotētiskā triecienelementa masas. Nebija arī konstatējama magnētiska anomālija. Viņš apgalvoja, ka krātera apmalē atrastie meteorīta fragmenti un tūkstošiem mazu meteorītu daļiņu krātera tuvumā ir nejaušība. Un tā uzskatīja ne tikai valsts galvenais ģeologs, viņa viedoklim piekrita arī lielākā daļa visu ASV ģeologu. Tai pat laikā 1892. gadā G. K. Gilberts bija viens no pirmajiem zinātniekiem, kas domāja, ka Mēness krāterus ir izraisījuši triecieni, nevis vulkānu izvirdumi.
1903. gadā kalnrūpniecības inženieris un uzņēmējs Deniels Berindžers (Daniel Moreau Barringer) apgalvoja, ka Arizonas krāteris radies liela dzelzs meteorīta trieciena rezultātā. D. Berindžera uzņēmums Standard Iron Company nopirka krāteri izrakumiem – viņi saņēma ASV prezidenta Teodora Rūzvelta parakstītu zemes patentu par 640 akriem (1 kv. jūdze, 260 ha) no krātera centra. D. Berindžers bija uzkrājis nelielu bagātību kā investors un izstrādāja vērienīgus plānus metāla izmantošanai, kas, viņaprāt, atradās krātera dibenā. Pēc krātera izmēra D. Berindžers aprēķināja, ka meteorīta masai jābūt 100 miljoni tonnu, un viņš cerēja nopelnīt miljardu dolāru! Krātera apkārtnē viņš atrada meteorīta paliekas – apkārtējo līdzenumu klāja aptuveni trīs tonnas nelielu dzelzs meteorīta fragmentu. Tas ļāva D. Berindžeram cerēt, ka lielākā daļa meteorīta joprojām atrodama krātera dibenā. Trieciena fizikālie procesi tajā laikā vēl nebija izpētīti, un D. Berindžers nezināja, ka viņa gaidītā lielā meteorīta masa jau sen iztvaikojusi. Viņš pavadīja 27 gadus, mēģinot atrast lielo dzelzs gabalu, veica urbumus līdz pat 419 metru dziļumam, taču tā arī neko neatrada.
1929. gadā kompānija pieņēma darbā astronomu Forestu Multonu (Forest Ray Moulton), lai beidzot izpētītu trieciena fizikālos apstākļus. F. Multons izrēķināja, ka meteorīts, visticamāk, svēris 300 000 tonnas un ka šāda ķermeņa trieciens radīja pietiekami daudz siltuma, lai meteorīta masa nekavējoties iztvaikotu. D. Berindžers nomira desmit dienas pēc F. Multona ziņojuma publicēšanas. Līdz tam D. Berindžers bija iztērējis vairāk nekā 500 000 ASV dolāru (tagad 7 miljoni) bez peļņas, un tas gandrīz noveda viņu bankrotā. Tomēr krāteri ģimene nepārdeva, un šī vieta pieder Deniela Berindžera pēcnācējiem līdz pat šodienai. Arizonas krāteri sāka oficiāli saukt arī par Berindžera krāteri.
Ievērojams amerikāņu meteorītu mednieks un pētnieks Hārvejs Ninigers (Harvey Harlow Nininger) 1942. gadā pārcēlas uz Arizonas krātera apkārtni un tur nodibināja Amerikas meteorītu muzeju, izdeva vairākas ar Canyon Diablo meteorītu un Arizonas meteorīta krāteri saistītas grāmatas, veica plašus pētījumus pašā krāterī, atklājot daļēji izkusušus meteoru dzelzs slāņus. H. Niningera pētījumi beidzot pārliecināja zinātnieku aprindas, ka Arizonas krāteris, tiešām, izveidojies asteroīda trieciena rezultātā. Viņš gribēja uz krātera malas uzbūvēt publisku muzeju un cerēja, ka šis projekts varētu novest pie federāla meteorītu izpētes institūta dibināšanas šajā vietā. Aizvainota par H. Niningera mēģinājumu nacionalizēt krāteri, Berindžeru ģimene nekavējoties pārtrauca viņa izpētes tiesības. 1953. gadā D. Berindžera dibinātā Standard Iron Company tika pārdēvēta par Berindžera Krātera Kompāniju, uz krātera malas uzcēla privātu muzeju, un pats krāteris pārtapa par privātu tūrisma objektu, kas šobrīd uzņem ap 270 000 apmeklētāju gadā. Holivudas producenti, te uzņēmuši vairākas fantastikas filmas, NASA Mēnesim līdzīgo vidi krāterī izmantoja Apollo astronautu komandu treniņiem.
Lai arī cerēto lielo meteorīta masu atrast neizdevās, nelielos krātera apkārtnē savāktos fragmentus rūpīgi uzskaitīja, kopējo zināmo meteorīta masu lēš ap 3 tonnām. Tika ievākti arī daži prāvāki gabali – pats lielākais no tiem ir 639 kilogramus smagais Holsingera meteorīts, kas tagad atrodas Berindžeru organizētajā muzejā. Canyon Diablo meteorīta paraugi atrodami daudzās kolekcijās, viens gabaliņš nonācis arī LU Muzejā. Diemžēl nav precīzi zināms, tieši no kura vākuma LU Muzeja paraugs nāk, bet pats vecākais paraksts pie meteorīta norāda uz 1891. gadu, kas ļauj domāt par pašu agrāko – A. Fūta komandas vākumu.
Canyon Diablo meteorīts ir dzelzs oktaedrīts. Rūpīga analīze mūsdienās apstiprināja jau A. Fūta atklāto mikrodimantu klātbūtni tā sastāvā. Lielākā daļa zināmo dimantu veidojušies 150 kilometru dziļumā zem Zemes virsmas, kur temperatūra sasniedz 1000 grādus pēc Celsija. Oglekļa atomi šajos dimantos ir sakārtoti kubos. Turpretim dimantiem Canyon Diablo meteorīta iekšpusē ir sešstūra kristāla struktūra. Šādi dimanti veidojas vēl augstāka spiediena un temperatūras rezultātā, kādu iespējams sasniegt tikai, kad meteorīts ārkārtīgi lielā ātrumā saduras ar Zemi.
Saistībā ar šo meteorītu veikts vēl viens interesants atklājums – 1953. gadā ģeoķīmiķis Klērs Patersons (Clair Cameron Patterson) mērīja svina izotopu attiecības Canyon Diablo meteorītu paraugos. Viņš aprēķināja, ka Zemes vecums ir 4,550 miljardi gadu. Šis skaitlis bija daudz precīzāks par iepriekšējiem novērtējumiem, – līdz tam uzskatīja, ka Zemes vecums ir 3,3 miljardi gadu.
Aplūkot Canyon Diablo meteorītu, kā arī visus pārējos meteorītus, kas ir LU Muzeja krājumā, iespējams F. Candera un Latvijas astronomijas kolekcijā, pieteikties uz ekskursiju muzejā var šeit.
Izmantotie avoti
Canyon Diablo (meteorite). Vikipēdija
Vdovykin, G. P. (1973). The Canyon Diablo Meteorite. Journal: Space Science Reviews, Volume 14, Issue 6, pp.758-831
