Уникальные метеориты хранят следы древних катастроф
Российские ученые провели первое в своем роде исследование одного из древнейших метеоритов, когда-либо попадавших на Землю. Осколок камня возрастом более 4 миллиардов лет помог исследователям приоткрыть окно в эру зарождения Солнечной системы, а также понять причины столь высокого разнообразия элементов в окружающем нас космическом пространстве.
Уникальный метеорит, о котором идет речь, носит название Сьерра Горда 013 и образовался более 4 миллиардов лет назад при столкновении двух протопланетных тел — примитивного и дифференцированного. Он является ярким представителем класса хондритов, то есть состоит из множества железных и оливиновых шариков — хондр. В некоторых из них со временем обнаружились микроскопические включения, которые и стали объектом жгучего интереса ученых.
В новый коллектив вошли специалисты по метеоритам и космохимики из Института геохимии и аналитической химии им. Вернадского. При поддержке своих коллег из МГУ имени Ломоносова они «забрались» внутрь хондр, обнаружив там целую россыпь элементов, в том числе калия, натрия, серы, кремния, ниобия и тантала. Они не могли появиться там ниоткуда, кроме как из облака газа и пыли, возникшего в момент древнего столкновения, которое наложило на метеорит свой исключительный отпечаток.
Таким образом, метеорит превратился в своего рода капсулу времени, дошедшую из совсем другой эпохи. Больше всего в ней оказалось силикатного стекла и сульфидов (которые, в свою очередь, были обогащены вышеуказанными редкими химическими элементами). После чего перед учеными встал серьезный вопрос: как это возможно?
Дело в том, что все означенные элементы и минералы имеют разную температуру конденсации. Если у стекла она равна 700°С, а у сульфидов — порядка 450°С, то у ниобия или тантала в космических условиях она возрастает до 1 200°С, а у железа — 1 500°С. Как гораздо более летучие вещества могли оказаться внутри тугоплавких металлических шариков — поначалу казалось неразрешимым парадоксом. Но ученые из Института Вернадского нашли решение.
Комплексный структурный и химический анализ хондр вкупе с рядом физических экспериментов показали, что микроскопические стёкла образовались на внешней, холодной границе газопылевого облака в момент столкновения двух космических тел. Благодаря этому, а также высокой турбулентности облака, некоторые низкотемпературные продукты конденсации пара проникли в раскаленную зону облака и запечатались в хондрах, где оставались на протяжении миллиардов лет. А горячий металл предотвратил преждевременное испарение летучих элементов.
Другими словами, процессы в ранней Солнечной системе в очередной раз оказались гораздо сложнее и интереснее, чем могли предположить ученые в момент находки необычного метеорита. Вдвойне приятно то, что они дошли до наших времен в виде своеобразных «слепков», которые, с большой вероятностью, станут основой для новых неожиданных открытий.
