Diplomiral iz meteorita Jesenice in s tem uradno postal diplomirani inženir geologije

Po dveh letih raziskav in trdega dela sem uspešno zagovarjal svoje diplomsko delo Mineralogija meteorita Jesenice. S tem sem zaključil prvo stopnjo univerzitetnega študija.

Študiral sem na Naravoslovnotehniški fakulteti Univerze in sicer univerzitetni program geologija. Skupaj s kolegi sem bil del prve generacije študentov, ki smo študirali po prenovljenem študijskem programu. Bolonjski študij je s seboj prinesel mnogo dobrih in pa tudi  nekaj nekoliko slabših posledic. Vendar pa vam lahko z veseljem zatrdim da je šlo za tri prekrasna leta mojega življenja, kjer sem lahko začel uresničevati svoje sanje.

Med zagovorom diplome s kosom meteorita Jesenice

Namreč mene  že vse od otroštvo močno privlači znanje. Že res da imam rad hribe ter da bi najraje vsak dan tekel navzgor vse do neba. Vendar če bi moral izbrati le eno stvar, ki mi je od vseh stvari najbolj pri srcu, bi prav gotovo izbral znanost. Že od kar pomnim sem z največjim veseljem kot zastavo požiral vse mogoče enciklopedije ter prebiral poljudnoznanstvene revije. Z leti pa se je hlepenje po tem da bi rad vedel vse, le še stopnjevalo.

Z Diplomo

Predvsem me je zanimalo naravoslovje oz. vede o vesolju. Imel sem izredno srečo da je aprila 2009 na Mežaklo padel meteorit, vendar javnost za ta dogodek še nekaj časa ni izvedela. Jeseni istega leta pa sem se vpisal v prvi letnik študija geologije. 21. oktobra, le nekaj tednov po mojem začetku študija, je bil meteorit v Prirodoslovnem muzeju Slovenije prvič predstavljen javnosti. Po naključju sem se udeležil predstavitve in takoj sem vedel kakšna bo moja usmeritev študija, kljub temu da sem takrat o geologiji, predvsem pa o meteoritih, vedel bore malo oz. bolje rečeno nič.

Raziskave na Insitutu Jožef Stefan

Glavno raziskovalko meteorita, mineralologinjo, prof. dr. Bredo Mirtič sem uspel prepričati da je to tisto kar bi rad počel za diplomo in omogočila mi je da sem začel raziskovati Mežakelski meteorit. S svojim delom sem začel že na začetku drugega letnika. Zaradi pomanjkanja časa povezanim s študijskimi obveznostmi so se mi raziskave zavlekle še v drugo polovico tretjega letnika. Po končanih raziskavah je sledilo pisanje same diplomske naloge, naloge za Prešernovo nagrado in znanstvenih člankov na temo meteorita Jesenice.

Meteorit Jesenice

Moram priznati da sem v tem delu v vsakem trenutke nadvse užival, kljub vsemu da je bilo na trenutke zelo naporno. Najpomembnejše je to da sem živel svoje sanje in še vedno se mi zdi da ne bi mogel početi česa boljšega. Tekom svojih raziskav sem spoznal množico odličnih strokovnjakov, ki so mi bili s svojimi izkušnji v veliko pomoč in podporo pri mojem raziskovalnem delu. Pri tem se moram seveda v prvi vrsti zahvaliti svoji mentorici prof. dr. Bredi Mirtič ter somentorju doc. dr. Sašu Šturmu. Najlepše pa se zahvaljujem tudi Institutu Jožef Stefan, ki mi je omogočil delo na njihovem vrstičnem elektronskem mikroskopu.

Kos meteorita Jesenice, ki ga je 27. 8. 2009 našel Danijel Repe

Na zagovor svojega diplomskega dela sem se pripravljal 10 dni. Pri tem sem od vseh stvari moral najbolj paziti na to da nisem bil predolg. Namreč v teh dveh letih sem spoznal toliko zanimivega ter novega o meteoritu Jesenice, da je bilo vso to znanje mnogo preobsežno za diplomsko delo. Zato sem se zelo potrudil da sem tako v sami diplomi, kot tudi na zagovoru le te, navedel le nekaj najbolj pomembnih ugotovitev.

BOJO – največji najden kos meteorita Jesenice 

Zelo me je veselilo da se je zagovora diplome udeležilo tolikšno število gostov. Predvsem sem vesel da se je mojemu vabilu odzval kustos Prirodoslovnega muzeja Slovenije – dr. Miha Jeršek. Tudi brez njega, ki nam je posodil nekaj vzorcev meteorita Jesenice, diplomske naloge seveda ne bi bilo. Prave treme med zagovarjanjem diplomskega dela nisem imel, saj sem bil samozavesten da temo, ki jo predstavljam obvladam, saj se z njo ukvarjam že toliko časa. Vesel sem bil tudi številnih vprašanj tako izpitne komisije, kot tudi ostalih prisotnih slušateljev, kar je pomenilo da je slušatelje tema verjetno res zelo pritegnila.

Člani diplomske izpitne komisije, ki so jo sestavljali: izr. prof. dr. Nina Zupančič (predsednica izpitne komisije), prof. dr. Breda Mirtič (mentorica), doc. dr. Sašo Šturm (somentor), doc. dr. Matej Dolenc (član) in doc. dr. Mateja Gosar (članica) so tako zagovor, kot tudi samo diplomsko nalogo ocenili z oceno odlično (10) ter mi s tem podelili naziv diplomirani inženir geologije. Prav tako sem prvo stopnjo študija geologije zaključil s skupno oceno 10 (odlično). S tem sem postal sploh prvi diplomant prenovljenega bolonjskega študija geologije na Naravoslovnotehniški fakulteti.

Z diplomo svojega univerzitetnega izobraževanja ne nameravam zaključiti. Pravzaprav se mi zdi da je to le še začetek oz. odlično izhodišče za nadaljevanje študija. Že oktobra letos bom svoj študij nadaljeval na drugostopenjskem magistrskem programu v smeri geokemije in mineralogije. Svoje raziskovalno delo pa načrtujem da bom nadaljeval na meteoritu Jesenice ter meteoritu Javorje.

Vabljeni k prebiranju diplome. Vendar vas moram že vnaprej opozoriti da je diploma napisana v znanstvenem jeziku, ki je za povprečnega bralca, ki ne prihaja iz strok kot sta kemija in pa mineralogija, težko razumljiv. Zato bomo tu navedel krajši povzetek diplome, v vsem razumljivem, poljudnoznanstvenem, jeziku.

Meteorit Jesenice  (pogovorno tudi Mežakelski meteorit) je meteorit, ki je 9. aprila 2009 padel na Mežaklo. Najditelji so do danes na treh različnih lokacijah našli skupno za 3.61 kg kosov meteorita Jesenice. Po izračunih astrofizikov pa se v Mežakelskih gozdovih skriva še najmanj trikrat toliko meteoritov. Težava je le v tem da jih bo zelo težko najti. Največji kos (z imenom BOJO) sta 17. 5. 2009 našla Jožef Pretnar in Bojana Kranjc. Danes ta kos kos, vred z veliko večino ostalih, hrani Prirodoslovni muzej Slovenije.

Prva stvar, ki jo v znanosti vedno naredimo, je ta da vse stvari s katerimi se ukvarjamo spravimo v nekakšen red. To še toliko bolj velja za znanost o meteoritih. Meteorite hierarhično klasificiramo v različne razrede, skupine in podskupine. Nemški znanstvenik, po imenu Addi Bischoff, je ugotovil da meteorit Jesenice spada v razred hondritov.

Hondriti so  meteoriti, ki so v večji meri zgrajeni iz hondrul.  Hondrule pa so majhne  okrogle strukture, ki sestavljajo hondrite. Hondrule so okrogle oblike zato ker so nastale v “breztežnosti” vesolja. Večina znanstvenikov meni da so bile hondrule ena prvih  trdnih struktur, ki se je izoblikovala pred 4.56 milijarde leti med začetkom nastajanja našega osončja. To je razlog zaradi česar  so hondrule tako pomembne, saj lahko s proučevanjem le teh  izvemo kako je nastalo naše Osončje. Nekateri znanstveniki menijo da so hondrule nastale neposredno iz protoplanetarne meglice iz katere je kasneje nastalo Sonce. Podobne protopalnetarne meglice je v zadnjem času posnel tudi vesoljski teleskop Hubble v Orionovi meglici.

Hondrule v meteoritu Jesenice v povprečju merijo okrog 0.7 mm. Zato jih je mogoče opazovati le z optičnim ali še bolje z elektronskim mikroskopom. Ko si hondrule ogledujemo s takim ali drugačnim mikroskopom, že na prvi pogled opazimo da se med seboj zelo razlikujejo. V meteoritu Jesenice se v osnovi pojavljata dve skupini hondrul: in sicer porfirske in neporfirske hondrule. Porfirske hondrule pa se glede na prevladujoče minerale delijo še na profirske olivinove, porfirske olivinovo-piroksenove in porfirske piroksenove hondrule. Te hondrule so nastale z lepljenjem kristalov okoli kristalizacijskega jedra v solarni meglici. Med neporfirske hondrule pa so sodijo lamelarne olivinove hondrule in pahljačaste piroksenove hondrule. Te hondrule imenujemo tudi kapljičaste hondrule, iz razloga ker so kristalizirale iz kapljice taline.

S samo terminologijo hondrul, ki sem jo navedel tule, sem imel kar nekaj težav, saj slovenskih izrazov za omenjene hondrule pred mano še ni nihče navedel. Zato smo se izraze morali izmisliti sami. Upam da se bodo ti izrazi prijeli in da jih bodo začeli uporabljali tudi drugi slovenski strokovnjaki, ki se ukvarjajo z meteoriti. Nove slovenske izraze smo predlagali še za nekatere druge termine. Sicer pa sta bila za večino raziskav pomembna samo dva tipa hondrul – porfirske olivinove in lamelarne olivinove hondrule, ki sestavljajo večino volumna meteorita. Poleg naštetih tipov hondrul smo v meteoritu Jesenice našli še nekatere druge, zelo redke tipe hondrul, o katerih pa več prihodnjič.

Orionova meglica (M42) s protoplanetarnimi meglicami- raziskovalci so jih našli kar 42. Foto: L. Ricci, HST, NASA/ESA.

Hondrule so tako kot vse kamnine (vred z Zemeljskimi) sestavljene iz različnih mikroskopsko majhnih mineralov. V Sloveniji je najbolj pogost mineral kalcit, ki sestavlja najbolj pogosto kamnino v Sloveniji – apnenec. V meteoritih pa se pojavljajo povsem drugačni minerali, ki so bolj podobni mineralom, ki sestavljajo magmatske oz. vulkanske kamnine. Nekateri minerali najdeni v meteoritih pa na Zemlji sploh ne obstajajo. V meteoritu Jesenice se najpogosteje pojavlja mineral olivin. Ta mineral se pogosto pojavlja tudi v Zemeljskih vulkanskih kamninah. Tudi v Sloveniji ga najdemo na Pohorju. In ena izmed mojih nalog je bila preveriti ali se kemična sestava Pohorskega olivina razlikuje od kemične sestave olivina v meteoritu.

Že prej sem omenil da se hondrule v meteoritu Jesenice med seboj zelo razlikujejo. Tudi kristali olivina v različnih hondrulah so različno formirani.  Zaradi razlik med vrstami hondrul smo sklepali da se hondrule razlikujejo tudi po kemični sestavi olivina. Veljavnost te hipoteze sem preverjal v svojem diplomskem delu.

Za preiskave olivina se nismo odločili le zaradi zaradi tega ker je to pogost mineral v meteoritih. Z vrstičnim elektronskim mikroskopom bi lahko brez težav detektirali tudi zelo redke in zelo majhne minerale. Razlog zakaj smo se odločili za olivin tiči čisto drugje. Namreč olivin v resnici ni en sam mineral, ampak gre za celo serijo mineralov. Temu  strokovno rečemo trdna raztopina. Minerali, ki sestavljajo olivinovo serijo zvezno prehajajo iz enega v drugega v odvisnosti od kristalizacijskih pogojev (predvsem od temperature in tlaka). Zato lahko iz kemične sestave olivina sklepamo kakšna je bila sestava  prameglice v času nastajanju osončja.

Protoplanetarni diski iz katerih bodo nastala nova osončja vred z novimi mladimi zvezdami v središču. Tako nekako je bilo verjetno videti naše Osončje pred 4.6 milijarde leti, ko so nastale tudi hondrule, ki sestavljajo meteorit Jesenice. Foto: M. J. McCaughrean in C. R. O`Dell: HST, NASA,  20. 11. 1995

Kemično analizo olivina smo raziskali z metodo, ki se ji reče kvantitativna energijska disperzijska spektroskopija rentgenskih žarkov (EDS). Omenjeno metodo smo sami celo nekoliko izboljšali z uporabo lastnih standardov. Delovanje EDS-a je v resnici precej zapleteno. Vendar bom poskusil vsaj približno razložiti zakaj gre. Med EDS analizo električno prevoden vzorec obstreljujemo s curkom elektronov. Obstreljevanje vzorca z elektroni pa povzroči da se sprostijo (emitirajo) rentgenski žarki. Različni elementi v vzorcu oddajajo rentgenske žarke značilnih oz. karakterističnih energij, kar zaznamo s posebnim tipalom – EDS detektorjem. Tako smo določili količino posameznih elementov v vzorcih z natančnostjo nekaj desetink masnega odstotka.

Rezultati kvantitativne EDS analize so pokazali da je sestava olivina v vseh sestavnih delih meteorita, tudi v hondrulah različnih tipov, enaka. Na prvi pogled se zdi tak rezultat presenetljiv in težko verjeten. Vendar tudi za ta pojav obstaja znanstvena razlaga. Namreč navadni hondriti, kot je meteorit Jesenice, so bili tekom svoje (4.6 milijarde let) dolge zgodovine izpostavljeni določeni stopnje termične metamorfoze pri temperaturi med 850 in 950 °C. Termična metamorfoza pa je bila posledica sproščanja toplote ob radioaktivnem razpadu radioaktivnih elementov, pred 4.4 milijarde leti, ko je bil meteorit Jesenice še del večjega asteroida. Verjetno je ta metamorfoza povzročila homogenizacijo olivina v meteoritu. Drugi raziskovalci, ki so se lotili še nekaterih drugih mineralov v meteoritu, pa so imeli več sreče in so naleteli na razlike v kemični sestavi mineralov.

Glede na sestavo olivina smo potrdili uvrstitev meteorita med navadne L hondrite oz. navadne hondrite z nizko vsebnostjo železa. Meteorit je zabeležen tudi v NASINI bazi  (Minor planet Center) vseh znanih meteoritov (povezava).

Bojan Ambrožič

23 comments

Submit a comment

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

Komentirate prijavljeni s svojim WordPress.com računom. Odjava / Spremeni )

Twitter picture

Komentirate prijavljeni s svojim Twitter računom. Odjava / Spremeni )

Facebook photo

Komentirate prijavljeni s svojim Facebook računom. Odjava / Spremeni )

Google+ photo

Komentirate prijavljeni s svojim Google+ računom. Odjava / Spremeni )

Connecting to %s