|
Железные метеориты рассказали о молодой Солнечной системе
|
|
|
|
Четыре с половиной миллиарда лет назад наша солнечная система представляла собой облако газа и пыли, вращающееся вокруг Солнца, пока газ не начал конденсироваться и соединяться с пылью, образуя астероиды и планеты. Как выглядел этот космический питомник, известный как протопланетный диск, и как он был устроен? Астрономы могут использовать телескопы, чтобы "увидеть" протопланетные диски, расположенные далеко от нашей гораздо более зрелой Солнечной системы, но невозможно увидеть, как выглядела наша планета в зачаточном состоянии — только инопланетянин, находящийся на расстоянии миллиардов световых лет, смог бы увидеть ее такой, какой она была когда-то. К счастью, космос дал нам несколько подсказок — фрагменты объектов, которые сформировались на ранней стадии истории Солнечной системы и прошли сквозь атмосферу Земли, названные метеоритами. Состав метеоритов рассказывает истории о рождении Солнечной системы, но эти истории часто вызывают больше вопросов, чем ответов.
|
|
|
|
В статье, опубликованной в журнале Proceedings of National Academy of Sciences, группа планетологов из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и Лаборатории прикладной физики Университета Джона Хопкинса сообщает, что тугоплавкие металлы, которые конденсируются при высоких температурах, такие как иридий и платина, были в большем количестве обнаружены в метеоритах, сформировавшихся на внешнем диске, который был холодным и находился далеко от земли. подальше от солнца. Эти металлы должны были образоваться вблизи Солнца, где температура была намного выше. Существовал ли какой-то путь, по которому эти металлы перемещались с внутреннего диска на внешний? Большинство метеоритов образовалось в течение первых нескольких миллионов лет истории Солнечной системы. Некоторые метеориты, называемые хондритами, представляют собой нерасплавленные конгломераты зерен и пыли, оставшиеся после образования планет. Другие метеориты подверглись воздействию достаточного количества тепла, чтобы расплавиться во время формирования их родительских астероидов. Когда эти астероиды расплавились, силикатная и металлическая части разделились из-за разницы в плотности, подобно тому, как вода и масло не смешиваются.
|
|
|
Сегодня большинство астероидов расположено в плотном поясе между Марсом и Юпитером. Ученые полагают, что гравитация Юпитера нарушила траекторию движения этих астероидов, в результате чего многие из них врезались друг в друга и развалились на части. Когда куски этих астероидов падают на Землю и извлекаются, их называют метеоритами. Железные метеориты образуются из металлических ядер самых ранних астероидов, которые старше любых других горных пород или небесных объектов в нашей Солнечной системе. Железо содержит изотопы молибдена, которые указывают на множество различных точек протопланетного диска, в которых образовались эти метеориты. Это позволяет ученым узнать, каким был химический состав диска в период его зарождения. Предыдущие исследования с использованием большой миллиметровой/субмиллиметровой решетки Atacama в Чили позволили обнаружить множество дисков вокруг других звезд, которые напоминают концентрические кольца, похожие на мишень для игры в дартс. Кольца этих планетарных дисков, таких как HL Tau, разделены физическими зазорами, поэтому такой тип диска не может обеспечить транспортировку этих тугоплавких металлов с внутреннего диска на внешний.
|
|
|
|
В новой работе утверждается, что наш солнечный диск, вероятно, изначально не имел кольцевой структуры. Вместо этого наш планетарный диск больше походил на пончик, а астероиды с металлическими зернами, богатыми иридием и платиновыми металлами, мигрировали во внешний диск по мере его быстрого расширения. Но это поставило исследователей перед другой загадкой. После расширения диска гравитация должна была притянуть эти металлы обратно к Солнцу. Но этого не произошло. "Как только Юпитер сформировался, он, скорее всего, открыл физическую брешь, которая удерживала иридий и платину на внешнем диске и препятствовала их падению на Солнце", - сказал первый автор Бидонг Чжан, планетолог из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. "Эти металлы позже были включены в состав астероидов, которые сформировались во внешнем диске. Это объясняет, почему метеориты, образовавшиеся во внешнем диске — углеродистые хондриты и железные метеориты углеродистого типа - содержат гораздо больше иридия и платины, чем их аналоги во внутреннем диске". Чжан и его коллеги ранее использовали железные метеориты для реконструкции распределения воды в протопланетном диске. "Железные метеориты - это скрытые драгоценные камни. Чем больше мы узнаем о железных метеоритах, тем больше они раскрывают тайну рождения нашей Солнечной системы", - сказал Чжан.
|
|
|
|
Источник
|
