Ein Eisenmeteorit ist ein Fragment des metallischen Kerns eines zersplitterten Asteroiden. Es ist das dichteste und haltbarste Material, das den Fall zur Erde übersteht, und eine geschnittene und geätzte Fläche zeigt eine Kristallstruktur, die sich auf diesem Planeten nirgends bilden kann.
Verfasst von Brian McDonald, IMCA #3323, Treasure Coast Meteorite Co.
Gibeon, Eisen IVA, Namibia. Eine geätzte Scheibe, die die ineinandergreifenden Metallbänder des Widmanstätten-Muster zeigt.
Was ist ein Eisenmeteorit?
Eisenmeteoriten bestehen fast ausschließlich aus einer Eisen-Nickel-Legierung, mit geringen Mengen an Eisensulfid und anderen Mineralien. Sie machen etwa fünf Prozent aller geborgenen Meteoriten aus, weit weniger als die steinigen Chondrite, aber ihre Dichte und Witterungsbeständigkeit bedeuten, dass sie oft länger auf dem Boden überleben und als die größten jemals geborgenen Einzelmassen auftreten.
Sie sind eine von drei Hauptklassen von Meteoriten, neben steinigen und Stein-Eisen-Meteoriten. Eine vollständige Übersicht über die Beziehungen zwischen den Klassen finden Sie in unserem Leitfaden zu den Arten von Meteoriten.
Woher Eisenmeteoriten stammen
Die Geschichte eines Eisenmeteoriten beginnt im Inneren eines großen Asteroiden im frühen Sonnensystem. Als ein Asteroid groß genug wurde, schmolz sein Inneres durch die Wärme des radioaktiven Zerfalls. Der geschmolzene Körper trennte sich dann nach Dichte, so wie sich Öl und Wasser trennen, wobei schweres Metall nach unten sank, um einen Kern zu bilden, und leichteres Gestein aufstieg, um einen Mantel und eine Kruste zu bilden. Dieser Prozess wird Differenzierung genannt.
Ein Eisenmeteorit ist ein Stück dieses metallischen Kerns, freigelegt und auseinandergebrochen durch eine spätere Kollision, die den Mutterasteroiden zerstörte. Da der Kern tief im Inneren des Körpers isoliert abkühlte, wuchsen seine Metallkristalle über Millionen von Jahren und erzeugten Strukturen, die Bedingungen erfordern, die kein Ofen auf der Erde reproduzieren kann.
Woraus sie bestehen
Die beiden Mineralien, die einen Eisenmeteoriten definieren, sind beides Eisen-Nickel-Legierungen, die sich durch ihren Nickelgehalt unterscheiden. Ihre Anordnung ist das, was ein Sammler auf einer geätzten Oberfläche sieht.
Muonionalusta, Eisen IVA. Ein geätztes Makro des Widmanstätten-Muster, die breiten Kamacitbänder, die von dünnem, hellem Taenit umrandet sind und von einer Stoßverformungsader durchzogen werden.
Die drei strukturellen Typen
Vor der modernen Chemie wurden Eisenmeteoriten nach ihrer Kristallstruktur sortiert, die davon abhängt, wie viel Nickel das Metall enthält. Diese drei strukturellen Bezeichnungen werden immer noch verwendet, um das Aussehen eines Exemplars zu beschreiben.
Oktaedrit. Zeigt das Widmanstätten-Muster, hier in einem Makro von Gibeon, Eisen IVA.
Hexaedrit. Geringer Nickelgehalt, kein Widmanstätten-Muster. Beispiel: Coahuila, Eisen IIAB.
Foto: DerHexer, Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0
Ataxit. Hoher Nickelgehalt, strukturlos. Beispiel: Gebel Kamil, Eisen ungruppiert.
Kaalijärv, Eisen IAB-MG, Estland. Die feinen geraden Linien sind Neumann-Bänder, die durch Stoß von einem Einschlag entstehen.
Wie Eisenmeteoriten heute klassifiziert werden
Der Strukturtyp beschreibt das Aussehen, aber das moderne System ordnet Eisenmeteoriten in chemische Gruppen ein, basierend auf den im Metall gemessenen Spurenelementen, hauptsächlich Nickel, Gallium, Germanium und Iridium. Es wird angenommen, dass jede Gruppe einen separaten Mutterasteroidenkern repräsentiert. Gruppen werden mit römischen Ziffern und Buchstaben bezeichnet. Vierzehn benannte Gruppen wurden definiert, plus eine Sammelgruppe für Eisen, die in keine davon passen, genannt „ungruppiert“.
Die meisten Gruppen sind magmatisch, was bedeutet, dass sie aus einem vollständig geschmolzenen metallischen Kern kristallisierten. Einige, darunter IAB und IIE, werden als nicht-magmatisch oder silikathaltig beschrieben und sollen entstanden sein, als Einschläge Metall und Gestein mischten, anstatt durch einfache Kernkristallisation. Die folgende Tabelle listet jede Gruppe auf, mit einem verifizierten Beispiel aus dem Meteoritical Bulletin, wo ein bekanntes existiert.
| Gruppe | Anmerkungen | Beispiel |
|---|---|---|
| IAB | Groß, silikathaltig, nicht-magmatische Geschichte | Canyon Diablo, Kaalijärv |
| IC | Kleine Gruppe, cohenitreich | Mount Dooling |
| IIAB | Niedrigster Nickelgehalt aller Gruppen; Hexaedrite bis Oktaedrite | Sikhote-Alin |
| IIC | Kleine Gruppe plessitischer Oktaedrite | |
| IID | Kleine magmatische Gruppe | Carbo |
| IIE | Silikathaltig, nicht-magmatisch | Weekeroo Station (IIE-an) |
| IIF | Kleine magmatische Gruppe | |
| IIG | Kleine Gruppe, verwandt mit IIAB | |
| IIIAB | Die größte magmatische Gruppe | Henbury |
| IIICD | Wird jetzt mit IAB als IAB-Komplex behandelt | |
| IIIE | Unterscheidet sich von der großen IIIAB-Gruppe | Aletai (IIIE-an) |
| IIIF | Kleine Gruppe mit geringem Nickelgehalt | |
| IVA | Schnell abgekühlte Kerne, oft feinstrukturiert | Gibeon, Muonionalusta |
| IVB | Nickelreich; bei hoher Temperatur gebildet | Hoba |
| Ungruppiert | Entspricht keiner definierten Gruppe | Gebel Kamil |
Jede Klassifikation in dieser Tabelle stammt aus der veröffentlichten Meteoritical Bulletin Database. Die als unsere gekennzeichneten Exemplare (Canyon Diablo, Kaalijärv, Mount Dooling, Aletai, Gibeon, Muonionalusta und Gebel Kamil) sind Stücke, die wir besitzen. Wie die Klassifikation für alle Meteoritentypen funktioniert, erfahren Sie unter Wie Meteoriten klassifiziert werden und in unserem Leitfaden zum Meteoritical Bulletin.
Einen Eisenmeteoriten von gewöhnlichem Metall unterscheiden
Schwere metallische Objekte gehören zu den häufigsten Dingen, die fälschlicherweise für Meteoriten gehalten werden. Einige Merkmale trennen einen echten Eisenmeteoriten von Industrieeisen, Schlacke oder Magnetit.
Das Widmanstätten-Muster. Wenn eine polierte und geätzte Oberfläche die ineinandergreifende Bandstruktur zeigt, handelt es sich fast sicher um einen echten Oktaedriten. Kein hergestelltes Metall reproduziert dies, da es eine Abkühlung über Millionen von Jahren erfordert.
Nickelgehalt. Eisenmeteoriten enthalten mehrere Prozent Nickel, was gewöhnlicher Stahl und Gusseisen nicht tun. Seien Sie jedoch vorsichtig mit dem üblichen Nickel-Spot-Test, da er auf festen Metalloberflächen falsche Negative liefert. Siehe warum ein Nickeltest fehlschlagen kann.
Außenform. Ein Meteorit, der als einzelne Masse gefallen ist, weist oft Regmaglypten auf, die flachen, daumenabdruckartigen Vertiefungen, die durch Schmelzen während des atmosphärischen Eintritts entstehen, und eine Schmelzkruste. Wenn Sie einen möglichen Stein haben, führt unser Leitfaden unter wie Sie erkennen können, ob ein Meteorit echt ist durch die vollständige Checkliste.
Sikhote-Alin, Eisen IIAB. Die flachen daumenabdruckartigen Vertiefungen sind Regmaglypten, geformt durch Schmelzen während des atmosphärischen Eintritts.
Foto: Jon Taylor, Wikimedia Commons, CC BY-SA 2.0
Eisenmeteoriten in unserer Sammlung
Wir arbeiten mit Eisenmeteoriten von mehreren klassischen Fundorten, darunter Gibeon und Muonionalusta der Gruppe IVA, die IAB-MG-Eisen Canyon Diablo und Kaalijärv, Mount Dooling der Gruppe IC, das IIIE-an-Eisen Aletai und der ungruppierte Gebel Kamil vom Kamil-Krater in Ägypten. Wo ein Exemplar eine offizielle Klassifikation trägt, ist seine Meteoritical Bulletin-Gruppe auf der Produktseite aufgeführt.
Muonionalusta, IVA
Aletai, IIIE-an
Canyon Diablo, IAB-MG
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Häufig gestellte Fragen
Woraus besteht ein Eisenmeteorit?
Hauptsächlich aus einer Eisen-Nickel-Legierung, vorhanden als die Mineralien Kamacit und Taenit, zusammen mit geringeren Mengen an Eisensulfid und anderen Mineralien. Der Nickelgehalt unterscheidet meteoritisches Metall von gewöhnlichem Stahl oder Gusseisen.
Woher stammen Eisenmeteoriten?
Aus dem metallischen Kern eines Asteroiden, der heiß genug wurde, um zu schmelzen und sich in Schichten zu trennen. Eine spätere Kollision zerschmetterte den Asteroiden und legte den Kern frei, und Fragmente fielen schließlich als Eisenmeteoriten auf die Erde.
Was ist das Widmanstätten-Muster?
Das ineinandergreifende Gitter aus Kamacit- und Taenitkristallen, das entsteht, wenn eine Eisenmeteoriten-Scheibe poliert und mit Säure geätzt wird. Es bildet sich nur durch Abkühlung über Millionen von Jahren und kann weder im Labor noch in einer Gießerei reproduziert werden.
Wie werden Eisenmeteoriten klassifiziert?
Das moderne System ordnet sie in chemische Gruppen wie IAB, IIIAB und IVA ein, basierend auf Spurenelementen, die im Metall gemessen werden. Ein älteres strukturelles System, das Oktaedrit, Hexaedrit und Ataxit verwendet, beschreibt ihre Kristallstruktur basierend auf dem Nickelgehalt.
Wie kann man einen Eisenmeteoriten von gewöhnlichem Metall unterscheiden?
Das deutlichste Zeichen ist das Widmanstätten-Muster auf einer polierten und geätzten Oktaedritfläche, das kein hergestelltes Metall zeigt. Meteoritisches Eisen enthält auch mehrere Prozent Nickel und kann, wenn es als einzelne Masse gefallen ist, Regmaglypten und eine Schmelzkruste an seiner Außenseite aufweisen.
