|
Солнечная система предпочла огню лед
|
|
|
|
Когда Солнечная система приступила к формированию твердых тел — таких как планеты, спутники и протопланеты, — у нее был выбор из двух компонентов: хондры — оплавленные при высокой температуре частицы породы размером в миллиметр — и матрикс — мелкозернистая холодная пыль, содержащая водяной лед и органические молекулы. И с самого начала Солнечная система сделала выбор в пользу огня.
|
|
|
|
В новом исследовании, проведенном под руководством Йельского университета, ученые приводят первые геохимические доказательства того, что уже в течение первого миллиона лет после начала формирования Солнечной системы в ней преобладали хондры, а не матрикс. Предыдущие исследования позволяли проследить этот процесс сортировки только в объектах, сформировавшихся через 2–4 миллиона лет после образования Солнечной системы.
|
|
|
|
"Наша работа показывает, что этот процесс формирования был чрезвычайно избирательным с самого начала", — говорит Даманвир Гревал, доцент кафедры наук о Земле и планетах факультета искусств и наук Йельского университета и первый автор исследования. "Самые ранние тела во внешней части Солнечной системы состояли на 83-92% из хондр, с очень небольшим количеством ледяной, богатой летучими веществами пыли, которая преобладает в более поздних объектах".
|
|
|
|
Хондры найдены внутри хондритов — самых примитивных метеоритов в геологических коллекциях. "Вы можете подержать их в руках и понять, что они возникли как часть процесса, который начался миллиарды лет назад", - сказал Гревал. "Это временные рамки, которые трудно уложить в голове".
|
|
|
|
|
|
|
Пропавшая ранняя запись
|
|
|
|
В течение некоторого времени было известно, что среди углеродистых хондритов (примитивных каменных метеоритов, содержащих органические соединения и воду среди силикатных минералов) из внешней части Солнечной системы хондриты, образовавшиеся ранее, содержали более высокий процент хондрил и более низкий процент матрицы. Это наводило на мысль, что в областях, где формировались первые твердые тела, называемые планетезималями, ледяная пыль уже вытеснялась в пользу термически обработанных хондр.
|
|
|
|
Но от той ранней эпохи — первого миллиона лет существования Солнечной системы — не сохранилось ни одного недифференцированного тела, которое могло бы подтвердить первоначальное соотношение хондр и матрицы.
|
|
Химические находки в железных метеоритах
|
|
|
|
Решение, предложенное Гревалом, заключалось в поиске химических индикаторов в железных метеоритах из внешней части Солнечной системы, которые указывали бы на более раннюю эпоху. Родительские тела, из которых образовались эти метеориты, накопили такое количество радиоактивного алюминия-26, что полностью расплавились, уничтожив все физические следы того, из чего они состояли изначально. Тем не менее с помощью двух независимых химических индикаторов исследователям удалось восстановить первоначальный состав.
|
|
|
|
Оба индикатора связаны с матрицей: сера, которая в концентрированном виде содержится в матрице, и степень окисления железа, которая показывает, сколько водяного льда и окисленной пыли содержалось в исходном теле.
|
|
|
|
Два индикатора, один результат
|
|
|
|
С помощью этих индикаторов исследователи установили, что в исходных телах, из которых образовались эти железные метеориты, содержание матрицы составляло от 8% до 17% — меньше, чем в любых известных хондритах. «Оба индикатора независимо друг от друга указывают на одно и то же: в этих ранних планетезималях было очень мало матрицы, — говорит Гревал. — Именно это совпадение делает результат достоверным».
|
|
|
|
По его словам, полученные данные также помогают объяснить, почему в метеоритных породах так мало древних хондр: они были включены в состав тел, которые впоследствии расплавились, уничтожив все физические свидетельства их существования.
|
|
|
|
«Эти вездесущие маленькие каменные шарики — основные строительные блоки, из которых в конечном итоге сформировались сами планеты, — говорит Гревал. — И теперь мы знаем, что они с самого начала сортировались и включались в состав первых твёрдых тел».
|
|
|
|
Источник
|
