|
Взгляд на ранний магнетизм Солнечной системы
|
|
|
|
Чтобы раскрыть историю нашей Солнечной системы, необходимо изучить динамическую эволюцию материалов древних солнечных туманностей. Эти вещества взаимодействовали и эволюционировали совместно со слабым, но широко распространенным магнитным полем солнечной туманности, которое генерировалось слабо ионизированным туманным газом в протопланетном диске. В процессе формирования или изменения намагниченность этих материалов может сохраняться в течение миллиардов лет - явление, известное как естественное остаточное намагничивание (NRM). Таким образом, магнитно-резонансные измерения первичных астроматериалов могут предоставить важную информацию о пространственно-временной эволюции ранней Солнечной системы.
|
|
|
|
Понимание пространственно-временной эволюции магнитных полей в протопланетном диске определяет ключевые ограничения на распределение массы диска. Это помогло бы реконструировать, как материал перемещался внутри диска и как образовалась солнечная система.
|
|
|
|
Рюгу как изначальная капсула времени
|
|
|
|
Рюгу - это небольшой, примитивный, богатый углеродом околоземный астероид, который, как полагают, представляет собой груду обломков родительского тела, пережившего катастрофические разрушения на ранней стадии истории Солнечной системы. Таким образом, он сохраняет первичные астроматериалы, которые могут сохранять NRM, полученные вскоре после образования Солнечной системы.
|
|
|
|
|
|
|
Образцы с "Рюгу", доставленные на Землю японским космическим аппаратом "Хаябуса-2" в 2020 году, предоставляют уникальную возможность исследовать магнитную и динамическую эволюцию материалов ранней Солнечной системы. Эти материалы обладают минимальным воздействием магнитного поля Земли благодаря тщательному обращению с ними, что можно отследить и учесть.
|
|
|
|
В дополнение к предыдущим магнитным исследованиям
|
|
|
|
Хотя в предыдущих исследованиях были проведены измерения NRM с использованием ступенчатого размагничивания переменным полем (AFD) для семи частиц Ryugu, единого мнения относительно интерпретации результатов нет из-за ограниченного количества образцов.
|
|
|
|
Чтобы устранить этот пробел, исследовательская группа, возглавляемая доцентом Масахико Сато с физического факультета Токийского научного университета, Япония, провела пошаговые измерения AFD на 28 частицах Рюгу.
|
|
|
|
"Наши высокочувствительные магнитные измерения на микрообразцах, собранных с астероида Рюгу, позволили получить достаточно магнитных данных, чтобы окончательно прояснить различные интерпретации, полученные предыдущими исследовательскими группами, и тем самым дать важные ключи к пониманию эволюции ранней солнечной системы", - объясняет доктор Сато. Их результаты опубликованы в журнале Geophysical Research: Planets.
|
|
|
|
Как команда ученых измерила намагниченность
|
|
|
|
Команда ученых провела систематические палеомагнитные измерения с помощью пошаговой АПФ на 28 субмиллиметровых частицах Рюгу. Измерения проводились с использованием магнитометра со сверхпроводящим устройством квантовой интерференции (SQUID) в Токийском университете, Япония.
|
|
|
|
Результаты показали, что в 23 из 28 образцов Ryugu были обнаружены стабильные компоненты NRM. Среди них в восьми частицах были обнаружены два стабильных компонента. Кроме того, в одной частице были обнаружены пространственно неоднородные направления NRM.
|
|
Это указывает на то, когда была приобретена намагниченность
|
|
|
|
Примечательно, что пространственно неоднородные направления NRM предполагают, что намагниченность была получена до окончательного затвердевания частиц, что указывает на то, что события намагничивания, происходящие позже, например, во время управления космическим аппаратом после отбора проб или на Земле, не могут объяснить наблюдаемые характеристики NRM.
|
|
|
|
Кроме того, результаты убедительно свидетельствуют о том, что эти характеристики NRM являются химическим остаточным намагничиванием, вероятно, приобретенным в процессе роста крошечных магнитных минералов, известных как фрамбоидальный магнетит, который произошел из-за изменений, вызванных водой в материнском теле Рюгу.
|
|
|
|
"Это означает, что эти частицы сохраняют данные о магнитном поле самой ранней Солнечной системы, возможно, в течение ~ 3-7 миллионов лет после ее образования", - отмечает доктор Сато.
|
|
|
|
В совокупности эти результаты проливают новый свет на магнитные характеристики частиц Рюгу и, следовательно, на эволюционную историю нашей Солнечной системы. Это поможет исследователям определить физические условия, при которых формировались планеты и эволюционировал материал, включая те, которые в конечном итоге привели к образованию Земли.
|
|
|
|
Источник
|
