Иридий в метеоритах представляет собой научную проблему, имеющую прямое отношение к пониманию формирования Солнечной системы. Этот редкий металл платиновой группы с атомным номером 77 обладает уникальными геохимическими свойствами, которые сделали его ключевым индикатором космических процессов.

История исследования иридия начинается с 1803 года, когда британский химик Смитсон Теннант выделил этот элемент из платиновой руды. Название "иридий" происходит от греческого слова "iris" (радуга) из-за разноцветных соединений элемента. До середины XX века иридий рассматривался преимущественно как лабораторная редкость без практического значения.

Переломный момент в изучении иридия наступил в 1980 году, когда группа ученых во главе с Луисом Альваресом, Уолтером Альваресом, Фрэнком Асаро и Хелен Мишель опубликовала в журнале Science статью о необычно высокой концентрации иридия в глинистом слое на границе мела и палеогена. Исследование проводилось в районе Губбио (Италия), где был обнаружен слой глины с содержанием иридия, в 30 раз превышающим фоновые значения.

Геохимическая аномалия иридия на границе K-Pg была зафиксирована более чем в 100 местах по всему миру, включая Стимбот-Спрингс (Колорадо), Карстенс-Фьорд (Дания) и полуостров Юкатан (Мексика). Средняя концентрация иридия в земной коре составляет 0,4 части на миллиард, тогда как в метеоритах хондритного типа этот показатель достигает 500 частей на миллиард.

Иридий относится к сидерофильным элементам, которые химически связываются с железом. В процессе дифференциации Земли примерно 4,5 миллиарда лет назад большая часть иридия мигрировала к ядру планеты вместе с железом и никелем. Этот процесс объясняет дефицит иридия в земной коре и его избыток в железных метеоритах.

Метеориты классифицируются на три основных типа: каменные (хондриты и ахондриты), железные и железо-каменные. Наибольшие концентрации иридия содержатся в железных метеоритах группы IAB и IIIAB. Например, метеорит Кейп-Йорк, найденный в Гренландии в 1818 году, содержит 2,4 части на миллион иридия.

Изучение изотопного состава иридия в метеоритах предоставляет информацию о нуклеосинтезе в звездах. Соотношение изотопов 191Ir и 193Ir в метеоритах соответствует соотношению, обнаруженному в солнечном ветре, что подтверждает общее происщество вещества Солнечной системы.

Гипотеза Альвареса предполагает, что импактное событие на границе мела и палеогена привело к выбросу в атмосферу огромного количества пыли, содержащей иридий из метеоритного вещества. Расчеты показывают, что для создания наблюдаемой геохимической аномалии потребовался астероид диаметром около 10 километров.

Кратер Чиксулуб на полуострове Юкатан, датированный 66 миллионами лет, считается местом этого импакта. Бурение кратера в 2016 году подтвердило наличие повышенных концентраций иридия в импактитах. Исследования, проведенные под руководством Джоанны Морган из Имперского колледжа Лондона, показали содержание иридия до 6,5 частей на миллиард в образцах из пикового кольца кратера.

Помимо границы K-Pg, иридиевые аномалии обнаружены и на других стратиграфических рубежах. На границе эоцена и олигоцена (33,9 миллиона лет назад) в Тессинских Альпах (Италия) зафиксирована концентрация иридия до 13 частей на миллиард. Меньшие по масштабу аномалии связаны с более поздними импактными событиями, такими как образование кратера Рис в Германии (14,8 миллиона лет назад).

Метеорит Альенде, упавший в Мексике в 1969 году, стал важным объектом для изучения иридия. Анализ, проведенный в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе, показал содержание иридия 740 частей на миллиард в углистых хондритах типа CV3. Включения, богатые иридием, в метеорите Альенде содержат изотопные аномалии, указывающие на их образование из вещества сверхновой звезды.

Современные методы анализа включают нейтронно-активационный анализ и масс-спектрометрию с индуктивно-связанной плазмой. Эти методы позволяют определять концентрации иридия на уровне 0,1 части на триллион. Исследования, проведенные в Институте геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского, демонстрируют возможность точного определения содержания иридия даже в метеоритах массой менее 1 грамма.

Иридий в метеоритах служит не только индикатором импактных событий, но и источником информации о ранней истории Солнечной системы. Железные метеориты группы IAB, такие как Кампо-дель-Сьело (Аргентина), содержат включения сульфидов с высокими концентрациями иридия, что отражает процессы кристаллизации металлических расплавов в планетезималях.

Изучение распределения иридия между различными фазами метеоритов позволяет реконструировать условия в протопланетном диске. Работы Джона Вассона из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе показали, что вариации содержания иридия в железных метеоритах коррелируют с содержанием германия, что указывает на различные условия окисления в родительских телах.

Современная планетология рассматривает иридий как важный хронометр космических процессов. Период поздней тяжелой бомбардировки (4,1-3,8 миллиарда лет назад) оставил след в виде иридиевых аномалий в древнейших земных породах, хотя прямые свидетельства уничтожены геологическими процессами.

Исследования лунного грунта, доставленного миссиями "Аполлон", выявили повышенные содержания иридия в слоях, соответствующих импактным событиям. Анализ, проведенный в Лаборатории лунных образцов NASA, показал концентрации иридия до 30 частей на миллиард в брекчиях ударного происхождения.

Иридий продолжает оставаться важным инструментом в планетологии и геохимии. Современные исследования сосредоточены на изотопных вариациях иридия в метеоритах разных типов, что позволяет уточнить модели аккреции и дифференциации планетных тел. Работы в этой области ведутся в ведущих научных центрах, включая Институт Макса Планка по химии в Майнце и Чикагский университет.