|
Пыль происходит от неопознанных околоземных астероидов
|
|
|
|
Подобно полке в старом доме, Земля собирает много пыли из окружающей среды. Эта «космическая пыль» в основном состоит из микрометеоритов, которые переживают вход в атмосферу и предоставляют исследователям дешевый и простой способ получения образцов для изучения наших космических соседей. Однако определить, от каких объектов произошли те или иные образцы, может быть сложно, если их родительские тела еще не внесены в доступные каталоги. Недавнее исследование, опубликованное в журнале Science Advances, описывает новую подгруппу космической пыли с таким загадочным происхождением и то, как исследователи отслеживают потенциальные источники.
|
|
Изучение «космической пыли»
|
|
|
|
Некоторые микрометеориты, называемые космическими сферическими частицами, плавятся при входе в атмосферу, приобретая сферическую форму. Эти космические сферические частицы теряют свою первоначальную минеральную структуру во время нагрева при входе в атмосферу, что затрудняет идентификацию их родительских тел. В некоторых случаях изотопы кислорода действуют как химический отпечаток пальца, помогая исследователям определить происхождение этой пыли. Однако около 10% космических сферолитов имеют необычно малые изотопные сигнатуры кислорода-16, которые не соответствуют ни одной из ранее идентифицированных групп метеоритов. Исследователи называют их космическими сферолитами «группы 4».
|
|
|
|
|
|
|
Группа исследователей, участвовавшая в новом исследовании, утверждает, что орбитальные параметры также могут оказаться полезными для идентификации источника. Они пишут: «Однако в одном конкретном случае минералогические и текстурные свойства подгруппы космических сферолитов предоставляют информацию об орбитальных параметрах их предшественников, включая эксцентриситет и скорость сближения. Эта подгруппа называется CumPo по характерной кумулятивной оливиновой порфиритовой текстуре, характеризующейся скоплениями фенокристаллов оливина, размер которых увеличивается от одной стороны сферолита к другой».
|
|
|
|
По словам исследователей, особенности, связанные со сферолитами CumPo, предполагают необычные орбитальные параметры, которые могут указывать на нетипичные родительские тела. В частности, предыдущие исследования этих текстур предполагали, что некоторые сферические частицы могли испытывать необычно высокие скорости входа в атмосферу, что может указывать на эксцентриситет орбиты родительского тела.
|
|
Новая категория космических сферических частиц
|
|
|
|
Чтобы узнать больше об их происхождении, исследователи изучили 10 космических сферических частиц CumPo из Антарктиды и более современную коллекцию, найденную на крышах городских зданий. Они использовали электронную микроскопию и микрозондовую химию для анализа текстур, ключевых минералов и химического состава. Они также измерили изотопы кислорода с помощью SIMS и NanoSIMS, чтобы определить источники.
|
|
|
|
Команда обнаружила много сходств между двумя коллекциями и определила их как новое подмножество богатых серой кумулятивных оливиновых космических сферических частиц, которое они назвали «SCumPo». Это подмножество тесно связано с признаками 4-й группы с низким содержанием кислорода-16. Группа имеет ряд общих характеристик, которые указывают на крайне восстановительные условия во время входа в атмосферу. Это включает в себя необычное почти полное отсутствие магнетита, часто встречающиеся капли железо-никеля-серы, постоянно низкое содержание никеля в кристаллах оливина и необычно богатое серой стекло.
|
|
|
|
В некоторых местах внутри одной сферической частицы наблюдались как признаки низкого, так и высокого содержания кислорода-16, что подразумевает, что исходная пыль, вероятно, представляла собой смесь как минимум двух компонентов, поскольку это не происходит в природе.
|
|
|
|
Авторы исследования поясняют: «Мы интерпретируем это как убедительное доказательство того, что предшественники SCumPo представляли собой композитные материалы, содержащие как минимум два различных компонента: один компонент с признаком высокого содержания 16O (относительно низкое Дельта-18-О и отрицательное Дельта-17-О, типичное для безводных фаз углеродистых хондритов), а другой — с признаком низкого содержания 16O (высокое Дельта-18-О и положительное Дельта-17-О, не соответствующее известным метеоритам, но сходное с мелкозернистым материалом группы 4)».
|
|
|
|
Затем команда провела численное моделирование осаждения кристаллов во время атмосферного замедления, чтобы определить вероятные скорости входа и эксцентриситеты орбит. Результаты показали, что «осаждение» оливина, скорее всего, произойдет при высоких скоростях сближения, примерно 14–17 км/с. Команда утверждает, что это указывает на эксцентрические орбиты (около e > 0,2), и этот эксцентриситет больше соответствует околоземным объектам, чем типичным источникам астероидов главного пояса.
|
|
|
|
Они говорят, что это родительское тело, по-видимому, представляет собой ранее не исследованный, примитивный, богатый сульфидами углеродистый астероид, родственный группе углеродистых метеоритов, называемых хондритами CM–CO–CY.
|
|
|
|
Авторы исследования пишут: «Учитывая, что мы связали их состав с группой углеродистых хондритов CM-CO-CY, вполне вероятно, что их родительским телом был примитивный углеродистый астероид, который мигрировал на орбиту, пересекающую Землю, и приобрел параметры орбиты, подобные комете. Например, можно рассмотреть разрушенные фрагменты термически измененного, но содержащего воду астероида (подобного группе CY), который эволюционировал в околоземное космическое пространство».
|
|
|
|
Исследователи отмечают, что это гипотетическое родительское тело представляет собой «недостающий» тип метеорита. Образцы микрометеоритов существуют, но подобных метеоритов в существующих коллекциях нет. Они говорят, что будущая идентификация с помощью миссий по исследованию астероидов или находок метеоритов будет считаться «ключевым открытием».
|
|
|
|
Источник
|
