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Die Eisenmeteoriten oder Nickel-Eisen-Meteoriten machen etwa fünf Prozent aller Meteoriten aus und bestehen aus einer Legierung aus Eisen und etwa 5 bis 20 Gewichtsprozent Nickel. Ihr Inneres ist metallisch-grau gefärbt und von einer braunschwarzen Kruste umgeben. Es besteht meist aus zwei verschiedenen Mineralen, Kamacit und Taenit, die charakteristische Widmanstätten-Strukturen bilden. Eisenmeteoriten enthalten oft Einschlüsse des Minerals Troilit (Eisensulfid). Der größte auf der Erde gefundene Meteorit, der Meteorit Hoba, ist ein Eisenmeteorit.

Eisenmeteorit
Eisenmeteorit

Ursprung und Zusammensetzung


Widmanstätten-Struktur in Meteoriteneisen
Widmanstätten-Struktur in Meteoriteneisen
Eisenmeteorit mit Gefüge, Aufschmelzungen, Einschlüssen
Eisenmeteorit mit Gefüge, Aufschmelzungen, Einschlüssen
Eisenmeteorit aus Campo del Cielo, Argentinien
Eisenmeteorit aus Campo del Cielo, Argentinien

Eisenmeteoriten stammen wahrscheinlich aus dem Kern ehemaliger Asteroiden, bei deren Entstehung sich die schweren Elemente Eisen und Nickel im Innern absetzten. Sie werden oft als Modell für die Zusammensetzung des Erdkerns angesehen. Im Inneren der Asteroiden waren die Metalle vollständig aufgeschmolzen und gemischt, sie kühlten sehr langsam ab – etwa 1 K in tausend Jahren. Die Schmelze kristallisierte zunächst als homogene Eisen-Nickel-Legierung, die bei weiterer Abkühlung in zwei Minerale mit unterschiedlichen Nickelgehalten zerfiel, den nickelarmen Kamacit (weniger als 6 Prozent Nickelgehalt), der auch als Balkeneisen bezeichnet wird, und den nickelreichen Taenit (6 bis 15 Prozent Nickel), auch Bandeisen genannt.

Neben einem spezifischen Eisen- und Nickelgehalt enthalten die Eisenmeteoriten Minerale wie Cohenit (Eisencarbid), Schreibersit (Nickel-Eisen-Phosphid), Troilit (Eisensulfid) sowie Kohlenstoff in Form von Graphit. Darüber hinaus enthalten sie Spurenanteile von Edel- und Schwermetallen, wie Germanium, Gallium, Iridium, Arsen, Wolfram und Gold.


Klassifikation


Die Nickel-Eisen-Meteoriten werden anhand ihrer Zusammensetzung und ihrer Struktur in Hexaedrite, Oktaedrite und Ataxite unterteilt:

Die folgenden Klassen werden unterschieden:[1]
  • Gröbste Oktaedrite (Ogg), Balkenbreite mehr als 3,3 mm, 5–9 % Ni
  • Grobe Oktaedrite (Og), Balken 1,3 bis 3,3 mm, 6,5–8,5 % Ni
  • Mittlere Oktaedrite (Om), Balken 0,5 bis 1,3 mm, 7–13 % Ni
  • Feine Oktaedrite (Of), Balken 0,2 bis 0,5 mm, 7,5–13 % Ni
  • Feinste Oktaedrite (Off), Balken kleiner als 0,2 mm, 17–18 % Ni
Zusätzlich können die Oktaedrite nach ihrem Gehalt an den Spurenelementen Ga, Ge und Ir in die chemischen Gruppen I bis IV eingeteilt werden. Daneben existiert noch eine Reihe von Oktaedriten, die bislang keiner dieser Gruppen zugeordnet werden konnten. Bekannte Vertreter der Oktaedritgruppe sind der Gibeon-Meteorit, Sikhote-Alin-Meteorit, Campo-del-Cielo-Meteorit, Canyon-Diablo-Meteorit, Nantan-Meteorit, der Mundrabilla-Meteorit und der Meteorit Toluca.

Untersuchungen des jeweiligen Verhältnisses der Spurenmetalle Gallium, Germanium, Kobalt, Chrom und Kupfer zum Nickelgehalt in Nickel-Eisen-Meteoriten durch J. F. Lovering et al. (1957) führten, zusätzlich zur strukturellen Klassifizierung, zur Einführung der chemischen Gruppen I bis IV. Diese Einteilung wurde 1967 durch J. T. Wasson und J. Kimberlin auf insgesamt 13 Gruppen erweitert, welche durch Hinzufügen von Buchstaben an die Gruppennummer unterschieden werden.[2] Man geht davon aus, dass jede dieser chemischen Gruppen einem eigenen Ursprungskörper entspricht. Immerhin etwa 10 Prozent der Eisenmeteoriten passen in keine dieser 13 Gruppen und werden als ungruppiert (UNGR) bezeichnet. Nickel-Eisen-Meteoriten können auch in magmatisch und nichtmagmatisch unterteilt werden. Die ersteren sind aus einer Schmelze entstanden, die komplett aufgeschmolzen war, während die nichtmagmatischen Meteoriten vermutlich nicht komplett aufgeschmolzen waren und vielleicht bei einem Impakt geformt wurden.


Kulturgeschichte


Meteoritisches Eisen wurde schon vor der eigentlichen Eisenzeit zur Herstellung von Kultgegenständen, Werkzeugen oder Waffen benutzt. So wurden etwa in einem kleinen Gräberfeld aus der Zeit von 3300 bis 3000 v. Chr. bei der ägyptischen Siedlung Gerzeh Eisenperlen mit einem Nickelgehalt von 7,5 Prozent gefunden, was den meteoritischen Ursprung nahelegt.[3] Eine Dolchklinge aus meteoritischem Eisen wurde auch in der Grabkammer des Pharaos Tutanchamun (um 1340 v. Chr.) gefunden.[4]

Die in Grönland gefundenen großen Eisenmeteoriten von Cape York wurden von den Eskimos zur Herstellung von metallischen Harpunenspitzen und Messern genutzt.[5] Auch heute wird meteoritisches Eisen wegen seiner relativen Seltenheit zu Schmuck oder zu handgemachten Messern verarbeitet.

Des Weiteren findet Metoeritisches Eisen, wenn auch ohne Beleg einer Wirksamkeit, in der Anthroposophischen Medizin Anwendung.[6]


Rezeption


Im belletristischen Bereich stellt der deutsche Schriftsteller Dieter R. Fuchs in seinem Roman "Der Masanao Adler – im Fokus der Wissenschaft" (2020, ISBN 978-3-903161-76-4) ein aus meteoritischem Eisen (eines Oktaedriten) geschmiedetes japanisches Schwert ins Zentrum der fiktiven Handlung.[7] Vielfältige archäometrische Methoden und Informationen fließen in die Handlung ein.


Siehe auch



Einzelnachweise


  1. Vagn F. Buchwald: Handbook of Iron Meteorites. University of California Press, 1975.
  2. John T. Wasson: Meteorites. Classification and Properties. Springer-Verlag 1974.
  3. J. C. Waldbaum: The first archaeological appearance of iron and the transition to the iron age. In: The Coming of the Age of Iron. Yale University Press, 1980.
  4. J. K. Bjorkman: Meteors and Meteorites in the Ancient Near East. Meteoritics 8 (1973) 91–132.
  5. John Ross: Voyage of Discovery in Baffin’s Bay. London 1819.
  6. WALA Arzneimittel - Wir erschließen Ihnen die Heilkräfte der Natur. Abgerufen am 17. Mai 2022.
  7. Leseprobe zu DER MASANAO ADLER bei Viewpoint Media. Abgerufen am 15. Juni 2020.


Commons: Iron meteorites – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien



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