|
Образцы метеоритов - капсулы времени
|
|
|
|
Когда метеорит проносится по небу, это не просто красиво. Это естественный способ доставить капсулу времени на Землю. Внутри содержатся намеки на самое начало солнечной системы и на то, как формировались планеты, включая нашу собственную.
|
|
|
|
Ученый из Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса (LLNL) Томас Крюйер и его коллеги описывают, как метеориты рассказывают историю ранней Солнечной системы в недавней статье в журнале Space Science Reviews, которая также станет главой в готовящемся учебнике.
|
|
|
|
"Святой Грааль, конечная цель, состоит в том, чтобы понять, как образуются пригодные для жизни планеты, подобные Земле", - сказал Крюйер. "Как формируется планета, на которой мы стоим и по которой ходим каждый день, и как формируется планета, которая в конечном итоге способна обеспечить существование жизни? Этот вопрос все еще активно обсуждается".
|
|
|
|
Как образуются планетезимали и метеориты
|
|
|
|
Но у исследователей есть несколько обоснованных идей. Когда Солнечная система начала формироваться, газ и пыль из гигантского молекулярного облака были втянуты в плоский материальный диск вокруг Солнца. Этот протопланетный диск сначала был очень горячим, но со временем начал охлаждаться и объединяться. Гравитация приводила к тому, что пыль собиралась в комки все большего размера. В конечном итоге это привело к образованию небольших тел диаметром от 1 до 100 миль, называемых планетезималями.
|
|
|
|
|
|
|
"Считается, что эти планетезимали являются строительными блоками более крупных планет, поэтому они на самом деле очень важны. Чтобы понять, как образовалась Земля, вам также необходимо знать, как образовались планетезимали", - сказал Крюйер. "Я думаю, мы в некотором роде похожи на детективов или историков. Мы пытаемся выстроить последовательность этих событий".
|
|
|
|
Главной уликой для этого детективного расследования являются метеориты. Многие из этих космических камней происходят из пояса астероидов, который является кладбищем для некоторых из первых тел, образовавшихся в Солнечной системе. Анализируя метеориты в лаборатории — область, известная как космохимия, — ученые могут определить возраст и состав образцов, которым более 4,5 миллиардов лет.
|
|
|
|
"Возможно, это образец размером с ваш ноготь, а камень, который вы держите в руках, является самым древним на Земле", - сказал Крюйер. "За все эти годы он не изменился и сохранил информацию о времени своего образования".
|
|
|
|
Типы метеоритов и их значение
|
|
|
|
Авторы описывают различные типы метеоритов и то, какую информацию предоставляет каждый из них. Недифференцированные метеориты образуются из планетезималей, которые смешались вместе и сформировались без плавления. В них содержатся включения, богатые кальцием и алюминием, которые, возможно, были первыми материалами, сконденсировавшимися из протопланетного диска. Также внутри находятся хондры, небольшие сферы, которые можно легко датировать и показать, когда сформировалось тело.
|
|
|
|
В отличие от этого, отдельные метеориты подверглись нагреванию и расплавились. Более тяжелые материалы, такие как железо, погружались внутрь, образуя планетезимальное ядро, в то время как легкие материалы поднимались к мантии.
|
|
|
|
"Это довольно необычно, потому что считается, что у Земли также есть железное ядро, но оно находится так глубоко под нашими ногами, что мы никогда не сможем добраться до него", - сказал Крюйер. "Изучая железные метеориты, вы также можете изучать ядра планетных тел".
|
|
|
|
В LLNL имеется множество аналитических инструментов, которые используются для анализа образцов метеоритов. Лаборатория специализируется на очень точном измерении изотопов, возраста и химического состава очень маленьких образцов. Например, когда миссия НАСА OSIRIS-REx стала первой миссией США, которая собрала образец материала с астероида и вернула его на Землю, ученые из LLNL провели некоторые анализы.
|
|
|
|
Команда намерена сделать то же самое с образцами из предстоящих миссий Artemis на Луну. В рамках подготовки они анализируют исторические лунные образцы, которые были возвращены с миссий Apollo.
|
|
|
|
"В настоящее время мы наращиваем наши научные возможности в ожидании Artemis", - сказал Крюйер. "Это основная область исследований в области космохимии в LLNL. Мы хотим поддерживать и укреплять нашу способность изучать лунные образцы".
|
|
|
|
Эти аналитические методы являются критически важными для лаборатории. Современные возможности в области космохимии используются в ядерной криминалистике - области исследований LLNL, которая направлена на получение информации о происхождении и истории ядерных материалов.
|
|
|
|
В конечном счете, Крюйер хочет, чтобы результаты анализа образцов метеоритов использовались в крупномасштабных астрофизических моделях протопланетного диска. Он надеется, что результаты исследований метеоритов, представленные в статье, послужат ценным источником для начинающих ученых и экспертов в смежных областях.
|
|
|
|
"Вы можете попросить искусственный интеллект обобщить последние достижения в этой области. Это дает вам некоторое представление, но в научных статьях используется много нюансов и точных формулировок", - сказал он. "Я думаю, что наличие хорошо подготовленной обзорной статьи, написанной экспертами, которые понимают все нюансы, по-прежнему очень важно".
|
|
|
|
Источник
|
