Крошечный метеорит «переписал» историю Солнечной системы
Семь лет назад британский астроном приобрел в Марокко небольшой метеорит. Он весил около 50 граммов, а на вид ничем не отличался от многих других. Однако, как выяснилось впоследствии, этот небольшой камень может полностью изменить понимание того, какой была ранняя Солнечная система. До недавнего времени ученые придерживались гипотезы о том, что во внутренней области протопланеты сформировались раньше, чем во внешней. Но информация, скрытая внутри марокканского метеорита, ставит эту теорию под сомнение.
Сегодня ученые сходятся во мнении о том, что формирование планет происходит следующим образом: гигантское вращающееся облако газа и пыли (протопланетный диск), начинает сжиматься вокруг молодой звезды. Газопылевой материал нагревается, и некоторые его крошечные частицы, сталкивающиеся между собой, либо разрушаются, либо слипаются вместе и образуют зерна. Последние со временем разрастаются и в результате из них формируются планетезимали — строительные блоки новых планет.
Планетезимали наращивают свою массу и плотность за счет гравитационных сил, после чего внутри них повышается температура и начинается плавление вещества. Далее происходит гравитационная дифференциация: в рамках этого процесса более тяжелые химические элементы «хотят» попасть в центр, а более легкие — напротив, «всплывают». Так формируются отдельные слои будущей планеты — ядро, мантия и кора.
Если говорить о Солнечной системе, то ученые полагают, что протопланеты возникли сначала в ее внутренней области — ближе к Солнцу. Это произошло примерно 4,566 миллиарда лет назад. Сейчас в этой зоне расположены Меркурий, Марс, Земля и Венера. А во внешней области — за пределами пояса астероидов (находится между орбитами Марса и Юпитера) — этот процесс происходил медленней, поскольку в этих телах было больше воды и льда. Протопланеты появились там около 4,563 миллиарда лет назад, то есть на три-четыре миллиона лет позже.
Однако случайная находка может изменить это устоявшееся представление. Речь идет о 50-граммовом метеорите Northwest Africa 12264, который в 2018 году попал в руки астронома Бена Райдера-Стокса из Открытого университета в Великобритании. Этот камень, на первый взгляд, ничем не отличавшийся от всех других, он купил у торговца в Марокко.
Вместе со своими коллегами Стокс получил разрешение на исследование метеорита, и результатом этих научных изысканий стала статья, опубликованная в авторитетном журнале Communications Earth & Environment. В ней ставится под сомнение прежняя гипотеза: авторы исследования полагают, что каменистые планеты во внутренней и внешней частях Солнечной системы сформировались одновременно.
Соскоблив с поверхности метеорита микроскопические частицы, ученые изучили его состав. Особое внимание было уделено соотношению изотопов хрома и кислорода — оно показало, что небесное тело прибыло из внешней области Солнечной системы. Также исследователям удалось выяснить, что небесное тело в прошлом находилось в составе протопланеты, а точнее — ее мантии. Ранее ученым не доводилось находить «чистые» образцы мантии тел, прибывших из-за пределов пояса астероидов.
При этом протопланеты, из которой произошел камень, уже нет — по предположению авторов статьи, она, вероятно, разрушилась, столкнувшись с крупным объектом.
Но самый главный вывод исследования заключается в возрасте метеорита. Измерив содержание изотопов свинца в камне, исследователи определили, что ему около 4,564 миллиарда лет. Столько же — базальтам в коре планет, находящихся ближе к Солнцу. Иными словами, протопланета, частью которой является NWA 12264, сформировалась в одно время с телами внутренней части Солнечной системы.
«Наши результаты согласуются с наблюдениями за экзопротопланетными дисками, которые указывают на быстрое формирование планетезималей на разных радиальных расстояниях», — подчеркнули авторы исследования.
Разница в три-четыре миллиона лет может показаться незначительной. Однако с точки зрения космологии даже миллион лет — существенный срок. Даже такой сдвиг может поменять представления о том, в каком порядке рождались новые миры и как именно это происходило. Если следовать логике Стокса и его коллег, то процессы в Солнечной системе были более однородными, чем предполагалось.
Ранее в Солнечную систему вторглась вторая в истории межзвездная комета. Сейчас она входит в Главный пояс астероидов. Объекту присвоили название 3I/ATLAS. Что о нем известно и где он окажется этой осенью — рассказали в этом материале.
Фото на обложке Ben Hoefnagels
Самое популярное
