210
Міжнародна команда астрономів під керівництвом Пітера Дженніскенса з Інституту SETI завершила десятирічне дослідження, яке вперше детально картографує походження метеоритів, пов’язуючи їх із конкретними сімействами астероїдів у поясі між Марсом і Юпітером.
Це дослідження стало масштабним детективним розслідуванням космічного масштабу. Вчені використовували мережі камер спостереження за небом та дані від науковців-громадян. Результати роботи опубліковані в журналі Meteoritics & Planetary Science.
“Це була десятирічна детективна історія, в якій кожне зафіксоване падіння метеорита давало нову підказку”, – розповідає Пітер Дженніскенс. У статті представлено те, що вчений називає “першими обрисами геологічної карти поясу астероїдів”.
Результати дослідження дозволяють не лише зрозуміти походження космічних порід, але й можуть суттєво вплинути на стратегії планетарного захисту від потенційно небезпечних астероїдів.
Створення глобальної мережі спостереження
Дослідження розпочалося десять років тому, коли Дженніскенс об’єднав зусилля з Адріаном Девільпуа з Університету Кертіна. Вони розгорнули мережу камер для спостереження за всім небом у Каліфорнії та Неваді.
Ці камери мали конкретну мету – фіксувати яскраві вогняні кулі. Такі спалахи виникають, коли метеорити входять в атмосферу Землі. Точні відеозаписи дозволяють розрахувати їхні траєкторії.
З часом проєкт значно розширився. До нього приєдналися дослідники з інших країн та численні науковці-громадяни. Усі вони стали частиною так званої “Глобальної обсерваторії вогняних куль”.
“Інші створили подібні мережі по всьому світу, які разом утворюють Глобальну обсерваторію вогняних куль”, – пояснює Девільпуа. За роки роботи дослідникам вдалося відстежити шлях 17 падінь метеоритів, які згодом були знайдені на Землі.
Роль громадянської науки
Внесок громадських науковців виявився надзвичайно важливим для проєкту. Вони надали величезну кількість додаткових спостережень, використовуючи різноманітне обладнання.
Камери дверних дзвінків, відеореєстратори та спеціальні системи моніторингу допомогли зафіксувати вогняні кулі, які могли б залишитися непоміченими. Це суттєво розширило охоплення спостережень.
Загалом учасникам проєкту вдалося отримати дані про 75 метеоритів. Усі ці зразки були класифіковані в лабораторіях, а їхні орбіти падіння – відстежені за допомогою відео- та фотокамер.
Така кількість спостережень дозволила побачити закономірності в напрямках, з яких метеорити наближаються до Землі. Ці дані стали основою для подальшого аналізу їхнього походження.
Відстеження до джерел у поясі астероїдів
Більшість досліджених метеоритів походять з поясу астероїдів між Марсом і Юпітером. У цьому регіоні обертається понад мільйон астероїдів розміром більше одного кілометра.
Астероїди не є первинними об’єктами нашої Сонячної системи. Вони утворилися внаслідок зіткнень більших космічних тіл. Навіть сьогодні астероїди продовжують стикатися, створюючи нові поля уламків.
Дослідники виявили, що 12 багатих на залізо звичайних хондритних метеоритів (H-хондритів) походять з уламкового поля під назвою “Короніс”. Воно розташоване в нижній частині поясу астероїдів.
Ці метеорити прибули на Землю з орбіт з низьким нахилом. Їхні орбітальні періоди відповідають характеристикам поля Короніс, що підтверджує зв’язок між ними.
Визначення віку за допомогою космічних променів
Коли метеороїд відколюється від астероїда, він починає піддаватися впливу космічних променів. Це призводить до накопичення в ньому певних радіоактивних елементів.
Вимірюючи рівень цих елементів, астрономи можуть визначити, скільки часу минуло з моменту відколу. Це називається “віком експозиції космічного проміння” метеорита.
Дослідники порівняли ці дані з динамічним віком полів астероїдних уламків. Динамічний вік визначається за ступенем розльоту астероїдів різного розміру з часом після первинного зіткнення.
“Вимірюючи вік метеоритів за космічним промінням, ми можемо визначити, що три з цих дванадцяти метеоритів походять з скупчення Карін в Коронісі, яке має динамічний вік 5,8 мільйона років”, – пояснює Дженніскенс. Інші метеорити пов’язані зі скупченнями віком 10-15 та 83 мільйони років.
Розгадка походження різних типів метеоритів
Дослідники виявили цікаві закономірності для інших типів метеоритів. Група H-хондритів на крутих орбітах походить із сімейства астероїдів Неле в центральній частині головного поясу.
Ще одна група H-хондритів віком близько 35 мільйонів років пов’язана із сімейством астероїдів Массалія у внутрішньому головному поясі. Астероїд (20) Массалія, імовірно, є батьківським тілом для цих метеоритів.
Метеорити з низьким вмістом заліза (L-хондрити) та дуже низьким вмістом заліза (LL-хондрити) потрапляють на Землю переважно з внутрішнього головного поясу. LL-хондрити пов’язані з сімейством астероїдів Флора.
Особливий інтерес становлять L-хондрити, які, за припущенням дослідників, походять із сімейства астероїдів Герта. Вони мають насильницьке походження – близько 468 мільйонів років тому потужне зіткнення викинуло їх у космос у такій кількості, що їх знаходять у геологічних відкладеннях Землі того періоду.
Значення для планетарного захисту
Знання про походження метеоритів має важливе практичне значення для планетарного захисту. Орбіта наближення астероїда може вказувати на його походження в поясі астероїдів так само, як і орбіти метеоритів.
Однак вони походять з тих самих сімейств астероїдів.
Ці знання допомагають краще розуміти потенційно небезпечні об’єкти. Визначення складу та структури астероїда за його походженням може бути ключовим для розробки стратегій захисту Землі.
Дослідники порівнюють своє відкриття з роботою перших картографів.
Перспективи майбутніх досліджень
Дослідники визнають, що їхня робота – це лише початок. Не всі припущення щодо походження метеоритів є остаточними. Потрібні додаткові спостереження та аналізи для підтвердження та уточнення висновків.
Важливим кроком уперед стало спостереження малих астероїдів у космосі безпосередньо перед їхнім зіткненням із Землею. Перший такий випадок стався в 2008 році з астероїдом 2008 TC3.
З розвитком нових астрономічних інструментів таких спостережень стане більше. Це дозволить отримати прямі дані про зв’язок між астероїдами та метеоритами, що їх утворюють.
Поєднання даних з глобальних мереж спостереження, внеску громадських науковців та лабораторних аналізів метеоритів відкриває нову сторінку в розумінні походження космічних каменів, що падають на Землю. Цей напрямок науки продовжує розвиватися, обіцяючи нові відкриття в майбутньому.
