Wat zijn meteorieten

U bevindt zich op Marco Langbroek’s pagina over Nederlandse meteorieten

Meteorieten en meteoren worden vaak met elkaar verward. Beide begrippen hebben wel nauw met elkaar te maken.

Meteoor is de wetenschappelijke benaming voor het verschijnsel "vallende ster", het enkele seconden durende lichtverschijnsel wat u op een heldere nacht regelmatig langs de hemel kunt zien schieten. Meteoriet is de wetenschappelijke benaming voor de brokjes steen of ijzer uit de ruimte, welke soms op het aardoppervlak inslaan. De term meteoriet behoort dus bij datgene wat we soms op aarde terugvinden, en niet bij dat wat we aan de hemel zien.

Links: meteoor. Rechts: meteoriet

Meteorieten zijn zeldzaam. Op de overzichtspagina heeft u kunnen lezen dat we er op dit moment nog maar 4 uit Nederland hebben.

Meteorieten komen van buiten de aarde. Het zijn kleine brokstukjes van planetoiden (in het Engels: "asteroids"), de soms meerdere kilometers grote rotsblokken die net als de planeten in banen rond onze zon draaien. De meeste planetoiden bewegen in licht elliptische banen gelegen tussen die van de planeten Mars en Jupiter en komen nooit dicht in de buurt van de aarde. Er zijn echter ook twee klassen planetoiden, de Apollo en Aten planetoiden, die sterk elliptische banen hebben, en daardoor wel dicht in de buurt van de aarde kunnen komen. Het verste punt in hun baan ligt meestal tussen de banen van Mars en Jupiter, maar het dichtsbijzijnde punt van hun baan kan nabij of zelfs binnen de baan van de aarde liggen. Bij de Aten-planetoiden ligt zelfs de hele baan binnen die van de aarde. Het zijn de planetoiden uit de Apollo-klasse waarvan de baan de baan van de aarde daadwerkelijk kan kruisen. In sommige gevallen kan dat tot een botsing tussen de planetoide en de aarde leiden. Gelukkig is een botsing met een grote planetoide heel zeldzaam. Met kleine brokstukjes planetoide, brokken in de orde van enkele centimeters tot enkele meters, waarvan er veel meer zijn dan van de grotere planetoiden, gebeurt dat echter veel vaker: zelfs dagelijks. Het resultaat van zo’n botsing kan een meteoriet zijn.

Wanneer een brokje van een planetoide met de aarde botst, komt het in de dampkring terecht. Op dat moment heeft het een snelheid van maarliefst 12 tot 30 kilometer per seconde. Een dergelijke snelheid veroorzaakt een grote wrijving met de omringende atmosfeer. De luchtmoleculen botsen met het brokstukje planetoide, en daarbij wordt energie gegenereerd in de vorm van warmte en licht. Er treedt een ablatie-proces op: een flinterdun laagje van de buitenkant van het brokstukje smelt en vergast en wordt door de wrijving met de luchtmoleculen als het ware weggerukt van het brokstukje. Het is alsof het brokstukje door de luchtmoleculen gezandstraald wordt, en als gevolg daarvan wordt het brokstukje heel snel steeds kleiner. Kleine brokjes, en dit gebeurd in verreweg de meeste gevallen, worden op die manier zelfs in een fraktie van een seconde geheel vernietigd: er blijft niets meer van over dan microscopisch kleine dampdeeltjes.

De vrijkomende energie veroorzaakt ook een lichtschijnsel aan de hemel. Niet alleen het brokstukje planetoide, maar ook de deeltjes van de lokale dampkring zelf hebben onder het proces te lijden. Er worden kleine energetische deeltjes van de luchtmoleculen rondom het in de dampkring binnentredende brokstukje afgeslagen (ionisatie). Dit ionisatiegebied rond het binnenkomende brokstukje meet enkele honderden meters in doorsnee. De ionisatie van de luchtmoleculen veroorzaakt een lichtschijnsel, dat van het aardoppervlak zichtbaar is. Dit is een meteoor of "vallende ster". In het geval van een in de dampkring binnentredend brokstukje van enkele centimeters of groter, wordt een zeer heldere meteoor veroorzaakt waarvan de helderheid die van de volle maan kan benaderen en zelfs overtreffen. We noemen dit een vuurbol of bolide. Vanuit Nederland worden er ieder jaar wel enkele vuurbollen gesignaleerd. Zo af en toe verschijnt er één die zó helder is dat hij zelfs midden op de dag zichtbaar is (ziet u zo’n vuurbol, meldt u de verschijning dan, liefst met een zo nauwkeurig mogelijke beschrijving en tijdstip, aan de Dutch Meteor Society). Een handleiding voor het rapporteren van een vuurbolmelding, waarin uitleg over de gegevens die wij graag zouden ontvangen, vind u op een aparte vuurbol-pagina.

download video (.mpeg, 990 kB) van NASA's impact website

De spektakulaire fragmenterende vuurbol veroorzaakt door de val van de Peekskill meteoriet (New York, VS, 9 oktober 1992). Deze meteorietval werd bij toeval door diverse mensen gefilmd. Een groot brokstuk van de meteoriet sloeg in op een geparkeerde auto

Meestal, zelfs bij heldere vuurbollen, overleefd het brokstukje zijn binnendringen in de dampkring niet. In zeldzame gevallen, als het brokje groot genoeg is (oorspronkelijk enkele decimeters of groter: daar blijft soms uiteindelijk maar een piepklein gedeelte van over) en zijn intredesnelheid relatief laag, brandt het brokstukje niet helemaal op. Er kan dan een restant het aardoppervlak bereiken. Dit is een meteoriet.

De luchtmoleculen waarmee het brokstukje in de dampkring botst, hebben nóg een effekt: ze remmen het brokstukje af. De snelheid gaat omlaag, tot uiteindelijk van de intredesnelheid van bijvoorbeeld 20 tot 25 km per seconde (de typische initiele intredesnelheid van een meteoriet) de snelheid gedaald is tot minder dan 3 km per seconde. Bij zo’n lage snelheid is de energieontwikkeling eveneens dusdanig gedaald, dat de verdamping van het oppervlak van het brokstukje stopt en ook het oplichten van de omringende lucht ophoudt. De vuurbol verdwijnt, en het brokstukje (de meteoriet) begint zijn "dark flight", een loodrechte val naar het aardoppervlak. Meestal gebeurt dit op hoogten van 25 tot 15 kilometer in de atmosfeer. Is er in deze fase nog iets van het brokstukje over, dan zal hij het overleven tot aan het aardoppervlak en hebben we te maken met een meteorietval. Een doorsnee meteoriet raakt uiteindelijk het aardoppervlak met een snelheid van ongeveer 100 meter per seconde (ongeveer 350 km per uur). Dat zelfs een kleine meteoriet bij zo’n snelheid forse schade aan kan richten zal duidelijk zijn. Afhankelijk van de ondergrond waar de meteoriet op valt, kan er een inslagput met een diepte van enkele centimeters tot meer dan een meter diep geslagen worden.

Grote en kleine inslaggaten veroorzaakt door de meervoudige Mbale meteorietval uit 1992 (foto’s Dutch Meteor Society)

In het verleden zijn (ook in Nederland: de Glanerbrug meteoriet uit 1990) al eens gebouwen beschadigt door een meteoriet, en in het buitenland zijn al diverse malen auto’s en zelfs een keer een brievenbus geraakt (de meteoriet van Claxton, VS, 10 december 1984). In principe kunnen ook mensen en dieren geraakt worden. De Nakhla-meteoriet (Egypte, 28 juni 1911), een zeldzame SNC-meteoriet en vermoedelijk een brokstukje van de planeet Mars, raakte en doodde een hond, de New Concord meteoriet (VS, 1 mei 1860) raakte en doodde een paard. Er bestaan enkele apocrieve verhalen uit middeleeuwse Europese bronnen en Chinese bronnen over mensen die door een meteoriet geraakt en gedood werden. In 1648 zou een meteoriet op volle zee zijn ingeslagen op het dek van het VOC-schip Malacca en 2 zeelieden hebben gedood. De waarheid van die verhalen kan echter niet meer bewezen worden. In de 20e eeuw zijn twee mensen door een meteoriet geraakt, maar gelukkig voor hen waren dat "indirekte" gevallen: de meteoriet raakte eerst iets anders (en raakte daarmee een groot deel van zijn normaliter dodelijke snelheid kwijt) en toen pas de personen in kwestie. Op 30 november 1954 sloeg in Sylacauga (VS) een meteoriet in op het huis van de familie Hodges. Na door het dak geslagen te zijn raakte de meteoriet een radio, ketste af en raakte toen mevrouw Hodges die op de bank lag te slapen. Een blauwe en gekneusde arm en heup waren het resultaat. Op 14 augustus 1992 tijdens de grote meervoudige meteorietval van Mbale (Uganda) raakte een 3.4 gram wegend meteorietfragment eerst een bananenboom en toen het hoofd van een 14-jarige jongen. Hij kwam met de schrik vrij.

Jongen geraakt door fragmentje Mbale meteoriet (foto Dutch Meteor Society)

Eén van de grootste misverstanden die bestaan over meteorietvallen, is dat veel mensen denken dat meteorieten roodgloeiend neerkomen en brand kunnen veroorzaken. Dit is niet waar. Alleen een flinterdun laagje rond de meteoriet wordt warm tijdens de val, het binnenste blijft koud. Het hete materiaal van de buitenkant wordt door de wrijving met de atmosfeer (het ablatieproces) meteen afgevoerd. De meteoriet koelt nog verder af tijdens zijn "dark flight", als er geen ablatie meer optreedt. Alhoewel er enkele (moeilijk controleerbare) rapporten zijn van meteorieten die nog erg "heet" waren toen men ze direkt na de inslag vastpakte, zijn de meeste meteorieten gewoon koel. Er is nog nooit brand uitgebroken na een meteorietval, zelfs niet bij meteorietvallen waar meteorietfragmenten in makkelijk ontvlambaar materiaal neervielen (de Forest City meteoriet (1890) uit de VS kwam bijvoorbeeld in een hooiberg neer).

Het is dan ook een misverstand dat meteorieten een geheel gesmolten uiterlijk hebben, zoals veel mensen denken. Door het ablatieproces wordt alleen een flinterdun buitenlaagje van de meteoriet warm en smelt, het binnenste blijft onaangetast. Het buitenste dunne laagje gesmolten steen of ijzer heet de smeltkorst, en ze is slechts een millimeter dik of zelfs nog dunner. Het is een harde, kompakte korst, zwart of donker grijs-zwart van kleur. De donkere kleur wordt in hoofdzaak veroorzaakt door ijzeroxide (magnetiet) in de smeltkorst (ook bij steenmeteorieten). Afhankelijk van het type meteoriet is ze dof, of glanzend (met name de smeltkorst van Achondrieten heeft vaak een glasachtige glans, en vertoond een netvormig patroon van kleine richeltjes). Soms zijn er kleine gesmolten, metalig glanzende ijzerspikkeltjes in zichtbaar, soms ook ragfijne vloeipatronen. Als de smeltkorst op de buitenkant van de meteoriet bij de val beschadigt is, is soms iets van de binnenkant van de meteoriet zichtbaar Als een meteoriet al enige tijd op het aardoppervlak heeft gelegen, wordt de smeltkorst door corrosie vaak dofbruin of zelfs roestig roodbruin.

Fragment Mbale steenmeteoriet met dunne donkere smeltkorst

Een ander kenmerk dat sommige meteorieten vertonen als resultaat van hun tocht door de atmosfeer, zijn regmaglypten, ook wel aangeduidt als "duimafdrukken", in de smeltkorst. Het gaat om ondiepe kuiltjes in het oppervlak van de met smeltkorst bedekte meteoriet, als duimafdrukken in een stuk klei. Ze ontstaan door turbulentie rond de meteoriet tijdens de val: door deze turbulentie kan het ablatie-proces op verschillende stukjes van het oppervlak van de meteoriet verschillend verlopen, zodat de buitenlaag hier en daar "uitgehold" wordt en deze ondiepe "kuiltjes" ontstaan. Door de ablatie zijn de hoeken van een meteoriet meestal afgerond en zelden scherp (alleen als de steen in stukken gebroken is).

Regmaglypten ("duimafdrukken") en smeltkorst op een fragment van de Sikhote-Alin ijzermeteoriet

Vaak breken meteorieten tijdens hun passage door de atmosfeer in stukken (fragmentatie). Er komen dan meerdere brokstukken van de meteoriet verspreidt over een gebied dat tot soms enkele tientallen kilometers groot kan zijn neer: een meervoudige val, met een strooiveld als gevolg. De Utrecht en de Ellemeet, twee van de vier Nederlandse meteorieten, zijn beide, met ieder twee teruggevonden brokstukken, voorbeelden van zo’n meervoudige val. Soms kan het aantal fragmenten in een strooiveld zeer groot zijn. Bij de door de Dutch Meteor Society onderzochte Mbale meteorietval (Uganda) uit 1992 kwamen meer dan 1000 fragmenten en fragmentjes neer in een gebied van 3 bij 7 kilometer, met gewichten tussen 27 kg en 0.1 gram. Bij de Holbrook val in de VS in 1912 kwamen meer dan 14000 fragmenten neer.

450 fragmenten (ongeveer een derde van het totaal) uit het strooiveld van de Mbale meteoriet uit Uganda (val 14 augustus 1992). Het grootste fragment weegt 27 kilo, het kleinste 0.1 gram! (foto: Dutch Meteor Society/NNM)

Meteorieten kunnen uit verschillende soorten materiaal bestaan. Er zijn drie hoofdklassen: steenmeteorieten, ijzermeteorieten en steenijzermeteorieten. Steenmeteorieten zijn het meest algemeen en bestaan zoals de naam aangeeft uit kompakt steen. Er bestaan een groot aantal ondersoorten, waaronder enkele zeer zeldzame. De meeste steenmeteorieten bevatten een zeker percentage ijzer (tot 30%): een magneetje blijft er meestal aan vastplakken. IJzermeteorieten bestaan vrijwel geheel uit puur nikkelijzer. De zeldzame steenijzermeteorieten zijn een tussenvorm tussen steenmeteorieten en ijzermeteorieten. Ze bestaan uit 50% puur nikkelijzer, en 50% silikaat. IJzer en silikaat zijn als brokjes samengekit (Mesosiderieten, zoals de Vaca Muerta op onderstaande foto), of het silikaat heeft de vorm van fraaie groene tot groen-gele kristallen Olivijn ingebed in een matrix van puur nikkelijzer (Pallasieten).

v.l.n.r.: steenmeteoriet (Mbale), steenijzermeteoriet (Vaca Muerta) en ijzermeteoriet (Sikhote-Alin)

Meteorieten zijn doordat ze zeer kompakt zijn en meestal ijzer bevatten (of daar zelfs geheel uit bestaan) zwaar, zwaarder dan een doorsnee aardse steen. Ze zijn eigenlijk nóóit poreus. De Dutch Meteor Society krijgt ieder jaar diverse meldingen van vondsten van poreuze stenen, met holtes en gasblazen. Dit zijn geen meteorieten. Meestal gaat het om industriele ijzerslakken, of om vulkanisch gesteente (dat o.a. wordt gebruikt als wegverharding, siersteen en in rotstuintjes).

Veel meer details over verschillende meteoriettypen, hun classificatie en oorsprong leest u op de subpagina:

Hoofdpagina

U bevindt zich op Marco Langbroek’s pagina over Nederlandse meteorieten