3864
Нове дослідження залізних метеоритів показало, що перші тверді тіла в Сонячній системі майже повністю складалися з крихітних розпечених кам’яних кульок — хондрул, тоді як водно-льодяний пил майже не потрапляв у їхній склад. Про ці висновки повідомляє команда Єльського університету у матеріалі на ScienceDaily.
Результати свідчать, що вибіркове «збирання» будівельних блоків планет почалося вже впродовж першого мільйона років існування Сонячної системи — значно раніше, ніж вдавалося простежити раніше.
Вогняні хондрули проти крижаного пилу
У ранній Сонячній системі для формування планет, місяців і протопланет були доступні два основні типи матеріалу. Перший — це хондрули, міліметрові зерна породи, що утворилися за дуже високих температур. Другий — так званий матрикс, холодний дрібнозернистий пил, багатий водяним льодом і органічними речовинами.
Команда під керівництвом Даманвіра Ґревала (Damanveer Grewal), доцента кафедри наук про Землю та планети в Єлі, виявила перші геохімічні докази того, що хондрули вже на самому початку віддавалися у формуванні твердих тіл перевага. За їхніми оцінками, найдавніші тіла у зовнішній Сонячній системі були побудовані з 83–92% хондрул, тоді як частка водно-льодяного матриксу була мінімальною.
Хондрули містяться всередині хондритів — одних із найпримітивніших метеоритів у геологічних колекціях. Вони дають фізичний «місток» до перших етапів історії Сонячної системи, який можна буквально тримати в руках.
Вчені вже давно помічали, що в карбоністих хондритах із зовнішніх областей Сонячної системи є вікова закономірність: старіші зразки мають більше хондрул і менше матриксу, тоді як молодші — навпаки, багатші на холодний леткий пил. Це натякало на те, що області, де виникали перші планетезималі, вже тоді «відсіювали» крижаний матеріал на користь розпечених зерен породи.
Як зазирнути в перший мільйон років
Прямо дослідити найперший мільйон років було важко: до нашого часу не збереглося жодного недиференційованого тіла з тієї епохи. Це означало, що ученим бракувало зразків, які б безпосередньо відображали початкове співвідношення хондрул і матриксу.
Ґревал і його колеги обрали обхідний шлях: вони проаналізували хімічні «сліди», що збереглися в залізних метеоритах із зовнішньої Сонячної системи. Батьківські тіла цих метеоритів містили настільки багато радіоактивного алюмінію-26, що згодом повністю розплавилися. При цьому зникли первинні структури, за якими можна було б судити про початковий склад.
Попри це, хімічний підпис залишився. Дослідники виділили два незалежні хімічні маркери, пов’язані з матриксом. Перший — це сірка, яка сильно концентрується саме в матриксі. Другий — ступінь окиснення заліза, що вказує, скільки водяного льоду та окисненого пилу було включено до первинного тіла.
Мало матриксу, багато хондрул
Використовуючи ці два маркери, команда реконструювала склад давніх батьківських тіл залізних метеоритів. Виявилося, що на матрикс припадало лише 8–17% початкового матеріалу — менше, ніж у будь-яких відомих сьогодні хондритах. Решту становили хондрули.
Обидва незалежні хімічні показники вказали на один і той самий висновок: найперші планетезималі були надзвичайно бідними на матрикс і багатими на розпечені зерна породи. Саме збіг цих двох ліній доказів робить результат особливо надійним.
Такі дані також допомагають розв’язати давню загадку: чому дуже старі хондрули сьогодні трапляються рідко, хоча в ранній Сонячній системі їх, вочевидь, було багато. На думку Ґревала, значна частина цих давніх хондрул була вбудована в перше покоління планетезималей, які потім розплавилися. Фізичні структури зникли, і найстаріші хондрули стало набагато важче виявити в сучасних метеоритах.
Початок «сортування» планетних цеглинок
Результати показують, що процес відокремлення та вибіркового використання «інгредієнтів» для планет почався майже одразу після появи перших твердих тіл. Замість того щоб рівномірно змішувати хондрули й крижаний пил, молода Сонячна система в деяких із найдавніших планетезималей різко віддавала перевагу вогняному компоненту.
За словами дослідників, ці повсюдні, але крихітні кульки породи стали базовими будівельними блоками, з яких згодом сформувалися самі планети. Тепер же з’ясувалося, що це «сортування» і вбудовування хондрул у перші тверді тіла почалося майже від самого зародження Сонячної системи.
Співавторами роботи стали Чжунтянь Чжан (Zhongtian Zhang) з Принстонського університету та Йоанна Дражковська (Joanna Drążkowska) з Інституту досліджень Сонячної системи товариства Макса Планка в Німеччині. Дослідження опубліковане в журналі Nature Astronomy.
Метеорити показали що рання Сонячна система обрала вогонь з’явилася спочатку на Цікавості.
