Аннотация результатов, полученных в 2024 году
В отчетный период проведены все запланированные работы по проекту. Подобраны метеориты для изучения на основе анализа метеоритной базы данных Meteoritical Bulletin Database (https://www.lpi.usra.edu/meteor/metbull.php). Основным критерием отбора было расстояние больше 500 метров между метеоритами одной группы для исключения изучения парных метеоритов. Поиск метеоритов был проведен в районах с большим количеством находок метеоритов в пустыне Атакама, Чили: Эль Медано, Сан Хуан,Каталина, Калама, Чуг-Чуг, Сиерра Горда (El Médano, San Juan, Catalina, Calama, Chug Chug и Sierra Gorda). Большая часть коллекции метеоритов предоставлена Жеромом Гаттачекой из коллекции CEREGE (Европейский центр исследований и преподавания в области наук о Земле, Экс-ан-Прованс, Франция), также часть метеоритов получена из коллекции ГЕОХИ РАН, Бадюков Д. Д. Всего в рамках проекта изучено около 170 метеоритов различными петромагнитными методами, включающими измерения магнитной восприимчивости (МВ), гистерезисных параметров (Ms – намагниченность насыщения, Mrs – остаточная намагниченность насыщения, Bc – коэрцитивная сила, Bcr – остаточная коэрцитивная сила). Для некоторых метеоритов были проведены измерения гистерезисных параметров в двух лабораториях (КФУ и CEREGE). В целом наблюдается хорошее согласие между двумя наборами измерений с коэффициентом корреляции R2 для линейного тренда между наборами данных Ms, Mrs, Bc и Bcr 0,96, 0,96, 0,93 и 0,94 соответственно. Соответствующие наклоны прямой составляют 1,06, 0,96, 0,93 и 0,94. Это указывает на правильную кросс-калибровку приборов в двух лабораториях. Однако при рассмотрении каждой пары образцов из отдельных метеоритов среднее отклонение от среднего значения составляет 17%, 22%, 25% и 23% для Ms, Mrs, Bc и Bcr соответственно. Проводился статистический анализ и для обнаружения и описания статистической зависимости между признаками, а также проверки гипотез о наличии этой зависимости использовался коэффициент Спирмена. Результаты корреляционного анализа, между степенью выветривания (W) и петромагнитными параметрами (магнитная восприимчивость, гистерезисные параметры) метеоритов показали, что значительная корреляция (положительная/отрицательная) наблюдается с параметрами МВ, Ms, Bc, что говорит о чувствительности этих параметрах к степени выветривания. Для групп Н корреляция значительно лучше и достигает (-0,76) для МВ. МВ и Ms уменьшаются с увеличением степени выветривания, а параметр Bc растет. Для метеоритов группы L эти изменения не столь значительны. Мёссбауэровские исследования в геометрии пропускания проведены для 50-и образцов метеоритов. Установлено, что все изученные образцы демонстрируют типичную для обыкновенных хондритов форму спектров. Анализ параметров парциальных компонент позволил выявить типичный набор нативных фаз (Оливин, Пироксен, Троилит, α -Fe(Ni, Co) Нинингерит); и фаз - продуктов выветривания (парамагнитное Fe3+, гематит, магнетит, маггемита и др.). Показано, что с увеличением земного возраста детектируется и увеличение суммарной площади компонент в спектрах ядерного гамма-резонанса, ассоциируемых с продуктами выветривания. Для обработанных и проинтерпретированных мессбауэровских спектров процентное содержание продуктов выветривания изменяется в пределах 10 – 40 %. Рентгеноструктурный анализ для 10 образцов метеоритов выявил наличие следующих минералов – форстерит, энстатит, троилит, камасит, пирротин, магнетит, маггемит, гетит. Проведено сопоставление полученных петромагнитных параметров с возрастами метеоритов, полученными с помощью измерения содержания космогенного нуклида 36Cl на установке ASTER AMS (CEREGE), а также со степенью выветривания метеоритов. МВ и Ms в целом уменьшаются с увеличением земного возраста. Это сильнее наблюдается для Н метеоритов, нежели для L группы. Также стоит отметить, что в зависимости от места находки параметры также меняются. Так более быстрое выветривание отмечено в районе Эль Медано, что, скорее всего, связано с тем, что Эль Медано расположен ближе к береговой линии и воздух здесь более влажный. Измерения гистерезисных параметров и магнитной восприимчивости хондритов H и L групп из пустыни Атакама показало четкие и схожие эффекты земного выветривания на магнитные свойства обеих групп. С увеличением выветривания намагниченность насыщения и магнитная восприимчивость уменьшаются с тенденцией, указывающей на более быстрое начальное выветривание Fe, Ni минералов по сравнению с троилитом и превращение этого металла в основном в парамагнитные оксигидроксиды железа. С увеличением выветривания образуются небольшие количества ферромагнитных минералов с относительно высокой Ms (магнетит и/или маггемит). Подобно магнитной восприимчивости, гистерезисные свойства относительно небольших образцов обыкновенных хондритов H и L (средняя масса 435 мг) являются, таким образом, чувствительными индикаторами земного выветривания этих метеоритов. Это особенно явно прослеживается для параметров, которые не зависят от концентрации магнитных минералов, а зависят от минералогии, таких как Mrs/Ms и Bcr/Bc. Проведение сравнительного анализа магнитных данных между собой, а также сопоставление их с земным возрастом метеоритов и степенью их выветривания позволило выявить магнитные параметры, которые наиболее ярко отражают изменения в магнитной минералогии метеоритов, ими являются магнитная восприимчивость, намагниченность насыщения и коэрцитивная сила. Результаты исследований представлены на конференциях: Magnetic Resonance – Current State and Future Perspectives (EPR-80)" (Mössbauer spectroscopy section); XIV Всероссийская научная конференция «Минералы: строение, свойства, методы исследования»; 86th Annual Meeting of the Meteoritical Society 2024. Подана статья «The effect of terrestrial weathering on the magnetic properties of meteorites from the Atacama desert» в журнал Ученые записки Казанского университета. Серия Естественные науки.

Аннотация результатов, полученных в 2025 году
В отчетном году выполнены дополнительные лабораторные измерения, проведена обработка и анализ данных. Проведена Рамановская спектроскопия и рентгенографический анализ для определения минерального состава метеоритов. Результаты этих анализов позволили решить некоторые вопросы, возникающие при интерпретации мессбаурэвских спектров. Были выполнены мёссбауэровские исследования в геометрии пропускания, и низкотемпературные измерения для двух метеоритов. Дополнительно были проведены исследования метеорита Calama 009 (L6, W1/2). Для моделирования «быстрого» земного выветривания этот образец был отожжен при 600 °C и охлажден печью. Для анализа и описания исходного и отожженного образцов проведены оптическая микроскопия, сканирующая электронная микроскопия с энергодисперсионной спектроскопией, Рамановская, Мёссбауэровская спектроскопия, рентгенофазовый анализ, измерены магнитные свойства (магнитная восприимчивость и ее температурная зависимость, гистерезис, температурная зависимость намагниченности). Проведено сопоставление полученных петромагнитных параметров, результатов мессбауэровской спектрометрии с земными возрастами метеоритов. Сопоставление проводилось отдельно для групп H, L, поскольку носители первоначальной намагниченности отличаются. Изучались отдельно районы сбора метеоритов, поскольку они обладают разными климатическими условиями, что может оказывать влияние на качество и количество продуктов выветривания. Для обнаружения статистической зависимости между признаками, а также проверки гипотез о наличии этой зависимости использовался коэффициент Спирмена и корреляционные связи между парами параметров. Анализ мессбауэровских спектров изученной коллекции позволил выявить суперпарамагнетизм продуктов выветривания практически во всех образцах. Пошаговые низкотемпературные измерения позволили продемонстрировать температурную динамику релаксационной части спектров и зафиксировать переходную маггемит-магнетитовую фазу как основную, дающую суперпарамагнитный вклад в поведение остаточной намагниченности [Pyataev et al., 2025, https://doi.org/10.3390/magnetochemistry11120107]. Верифицированные на всей коллекции при комнатной температуре особенности релаксации позволили идентифицировать переходную маггемит-магнетитовую фазу как фазу со случайно моделированным ближним порядком. Этот результат, несомненно, получен нами в первые и до сих пор не встречался в научной литературе, посвященной этим вопросам. Еще одним важным научны результатом является разделение вкладов от различных фаз выветривания в центральной парамагнитной части спектров в том числе при комнатной температуре. Показано, что фазы, дающие парамагнитные вклады и вклады в режиме релаксационного коллапса, могут быть убедительно дифференцированы по параметрам сверхтонких взаимодействий с использованием их температурного "хода". Это показано нами в работе Pyataev et al., 2025. Сложность в дифференциации по сверхтонким параметрам (из-за их близости) парамагнитных компонент чаще всего заставляла исследователей объединять все парамагнитные вклады в одной дублетной компоненте (Fe3+paramagnetiс), включающей сигналы от нескольких фаз. Наше исследование позволило предъявить математические модели для описания спектров, разделять парамагнитные парциальные компоненты и определять величины параметров сверхтонких взаимодействий при любых температурах измерения спектров пропускания. Показано, что при лабораторном отжиге метеорита («быстрый» аналог земного выветривания) наблюдаются изменения в структуре металлических частиц: перекристаллизация камасита, рост новых зерен в тэните, образование мартенситоподобной структуры и исчезновение облачной зоны. Объёмная доля материала со структурой облачной зоны, в которой высоконикелевый ферромагнитный тэнит превращается в низконикелевый парамагнитный тэнит, мала по отношению ко всему объёму фрагмента, поэтому этот параметр незначительно влияет на изменение магнитных свойств. Наибольший вклад в изменение магнитных свойств вносит переход камасита в менее магнитные магнетит, маггемит и тд. Именно эти изменения в основном фиксируются при измерении магнитных параметров. Согласно данным мёссбауэровской спектроскопии, нагрев приводит к термостимулированному укрупнению частиц с одновременным превращением полиморфных гидроксидных модификаций в магнетит и гематит. Полученные результаты указывают на существенную качественную модификацию всех продуктов выветривания по сравнению с исходными хондритами. Магнитные измерения являются одним из самых простых и дешевых экспериментов в данном исследовании, они показали себя высокоэффективным инструментом для неразрушающей оценки изменений метеоритов при выветривании. Они дают релевантные данные, которые согласуются с другими методами. Статистическая обработка данных для 4-х групп метеоритов, разделенных по признаку группы (H и L), а также по месту находки (территория Эль-Медано ближе к океану, более влажный климат, небольшое количество осадков) и остальные территории, глубже в материке – сухой климат, большие перепады температур). Результаты показывают явное и сходное влияние земного выветривания на магнитные свойства, количество и качество продуктов выветривания (по Мессбауэровским данным) как обеих групп метеоритов (L и H), так групп, разделенных по месту нахождения. Для магнитной восприимчивости и намагниченности насыщения показана обратная корреляция с возрастом, т.е. при увеличении возраста, данные параметры уменьшаются, ввиду перехода самого магнитного минерала – камасита, в менее магнитные магнетит, маггемит, гематит, акаганеит и др. продукты выветривания. Отдельно рассмотрены корреляции данных мессбауэровской спектроскопии с возрастом. Проведенная корреляция Спирмена показывает, что возраст метеоритов положительно коррелирует с общим количеством новообразованных при выветривании минералов. Корреляции всех параметров не велики, но они явно отражают тенденции, описанные выше. К сожалению, статистика по более чем 110 метеоритам и их петромагнитным параметрам (всего изучено 170 метеоритов, не для всех есть полный набор параметров, который использовался при расчетах) и по 70 метеоритам с данными по Мессбауэровской спектроскопии не дают возможности точного определения возраста. Тем не менее относительное сравнение (моложе/старше) объектов между собой возможно. Показано, что основной поток изучаемых метеоритов пришелся на последние 300 тысяч лет, после чего происходит уменьшение количества космического вещества. Из этой закономерности выделяются два этапа, когда количество метеоритов снова увеличивается: 610-760 и 910-1060 тысяч лет назад. Вероятно, в это время Земля находилась под более интенсивной «бомбардировкой» космических объектов. Это предстоит проверить в будущем.