Космічний камінь, що впав на Землю, відкриває давні сліди ранньої Сонячної системи

Багато що змінилося за 4,5 мільярда років або близько того, відтоді як Сонячна система вперше утворилася з дископодібної хмари закрученого пилу та газу. Речовина, з якої все утворилося, зазнала серйозних змін – упакована в планети, підірвана сонячним випромінюванням і плазмою, змінена взаємодією з іншими атомами. Тому основні компоненти цього початкового, раннього пилового диска важко розрізнити. Але, як це буває, не зовсім неможливо.

Міжнародна група вчених виявила сліди матеріалу, що зберігся всередині стародавньої скелі, яка впала на Землю з космосу і була знайдена у 2018 році, і яка, за їх словами, повинна була виникнути в протопланетному диску, коли Сонячна система була молодою. Це відкриття, яке може дати нам новий погляд на історію Сонячної системи та основні будівельні блоки, з яких все навколо нас, тут, на Землі та навколо Сонця, народилося стільки еонів тому.

Сонце, як і всі зірки, народилося в хмарі пилу. Більш щільний вузол у хмарі зруйнувався під дією власної сили тяжіння, обертаючись, згортаючи матеріал навколо себе в диск, який подавався у зростаючу зірку. Коли Сонце було закінчено, те, що залишилося від цього диска, утворило все інше в Сонячній системі: планети, місяці, астероїди, комети та крижані шматки каменю, які утворюють сферичну Хмару Оорта, яка, як вважають, інкапсулює його все.

Ця Хмара Оорта складається з крижаних шматків каміння, які іноді потрапляють у внутрішню частину Сонячної системи, обертаючись навколо Сонця, викидаючи при цьому газ і пил. Це довгоперіодичні комети з орбітами від сотень до сотень тисяч років. Вважається, що Хмара Оорта, розташована так далеко від Сонця, залишилася відносно незмінною з моменту народження Сонячної системи, і, отже, є найбільш незайманим прикладом первісного матеріалу, який утворив диск, з якого утворилися планети.

Але цей матеріал було складним для уважного вивчення. Навіть коли фрагменти комети, що містять цей первісний матеріал, справді здійснюють свій довгий шлях через Сонячну систему, щоб увійти в атмосферу Землі, вони тануть під час падіння.

Це підводить нас до метеоритів. Незважаючи на те, що космос здебільшого порожній, комети та метеорити іноді стикаються. Коли це станеться, цілком можливо, що кометний матеріал може змішатися з метеоритом, затримавшись усередині у вигляді фрагментів, які називаються уламками.

Якщо цей метеорит увійде в атмосферу Землі, він також нагріється, але кометні уламки, що містяться всередині, можуть залишитися захищеними та досягти поверхні неушкодженими. Це те, що команда дослідників під керівництвом космохіміка Елішеви ван Кутен з Копенгагенського університету виявила в метеориті під назвою Північно-Західна Африка 14250 (NWA 14250).

Використовуючи скануючий електронний мікроскоп і спектроскопічний аналіз, дослідники провели дуже уважне вивчення вмісту NWA 14250 і ізотопів різних мінералів, знайдених у ньому. Дослідники визначили, що мінерали в деяких кластах, швидше за все, мають кометне походження, що означає, що метеорити, такі як NWA 14250, можуть бути інструментом для вивчення складу ранньої Сонячної системи.

Але є ще щось. Команда виявила, що уламки були дуже знайомі: вони нагадували уламки, знайдені в інших метеоритах із зовнішньої частини Сонячної системи поблизу Нептуна, а також зразки, взяті з астероїда Рюгу. Дослідники кажуть, що це свідчить про те, що первісний матеріал не тільки відносно поширений (хоча і трохи важкодоступний), але й склад протопланетного диска був відносно однорідним під час формування Сонячної системи.

«Всупереч існуючій думці, ізотопна ознака кометоутворюючої області всюдисуща серед зовнішніх тіл Сонячної системи, можливо, відображаючи важливий планетарний будівельний блок у зовнішній Сонячній системі», — пишуть дослідники. «Це дає можливість визначити нуклеосинтетичний відбиток області кометоутворення і, отже, розгадати історію акреції сонячного протопланетного диска». Дослідження опубліковано в Science Advances.