Як у ранній Сонячній системі були розподілені метали

Астрономи досліджують, на що була схожа наша Сонячна система на початку свого існування. Метеорити підказують, що тверді матеріали в ній були розподілені не так, як вчені вважали раніше.

Метеорити розповідають, як метали були розподілені у ранній Сонячній системі
Метеорити розповідають, як метали були розподілені у ранній Сонячній системі

Метеорити розповідають про ранню історію Сонячної системи

Чотири з половиною мільярди років тому наша Сонячна система була хмарою газу та пилу, яка кружляла навколо зорі, поки не зібралася в планети та астероїди. Якою вона була, ми зараз можемо гадати лише за метеоритами, що впали на Землю. Нещодавно вчені провели нове дослідження та встановили несподівані факти.

У статті, опублікованій в Proceedings of the National Academy of Sciences, команда планетологів із Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі та Лабораторії прикладної фізики Університету Джона Гопкінса повідомляє, що тугоплавкі метали, які конденсуються при високих температурах, такі як іридій і платина, були більш поширені в метеоритах, сформованих у зовнішньому диску, який був холодним і далеким від Сонця. Ці метали мали б утворитися ближче до Сонця, де температура була набагато вищою. Чи існував спосіб, яким би вони могли здійснити подорож звідти до тих місць, де ми їх бачимо зараз?

Більшість метеоритів утворилися протягом перших кількох мільйонів років історії Сонячної системи. Деякі метеорити, так звані хондрити, являють собою нерозплавлені конгломерати зерен і пилу, що залишилися після формування планет. Інші метеорити зазнали достатньо тепла, щоб розплавитися під час формування їхніх батьківських астероїдів. Коли ці астероїди розплавилися, силікатна і металева частини розділилися через різницю в щільності, подібно до того, як вода і нафта не змішуються.

Залізні метеорити походять із металевих ядер найдавніших астероїдів, старших за будь-які інші породи чи небесні об’єкти в нашій Сонячній системі. Залізо містить ізотопи молібдену, які вказують на різні місця на протопланетному диску, де сформувалися ці метеорити. Це дозволяє вченим дізнатися, яким був хімічний склад диска в його зародковому стані.

Який вигляд мав протопланетний диск нашої системи на самому початку?

Попередні дослідження з використанням Великої міліметрової / субміліметрової решітки Атакама в Чилі виявили багато дисків навколо інших зір, які нагадують концентричні кільця, подібні до дошки для гри в дартс. Кільця цих планетних дисків, таких як HL Тельця, розділені фізичними проміжками, тому такий диск не міг забезпечити шлях для транспортування цих тугоплавких металів із внутрішнього диска на зовнішній.

У новій статті стверджується, що наш сонячний диск, ймовірно, не мав кільцевої структури на самому початку. Натомість наш планетарний диск був більше схожий на пончик, а астероїди з металевими зернами, багатими на іридій та платину, мігрували до зовнішнього диска, коли він швидко розширювався.

Але це поставило дослідників перед іншою загадкою. Після розширення диска гравітація мала б затягнути ці метали назад до Сонця. Але цього не сталося.

«Як тільки Юпітер сформувався, він, швидше за все, відкрив фізичну щілину, яка захопила метали іридію і платини в зовнішньому диску і не дозволила їм потрапити на Сонце», — сказав перший автор статті Бідонг Чжан, планетолог із Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі.

Ці метали пізніше були включені в астероїди, які сформувалися в зовнішньому диску. Це пояснює, чому метеорити, сформовані в зовнішньому диску — вуглецеві хондрити й залізні метеорити вуглецевого типу мають набагато вищий вміст іридію і платини, ніж їхні аналоги у внутрішніх частинах системи.

За матеріалами phys.org

Геомагнітна тривога: вчені попередили про полярні сяйва 24 липня
Тариф Starlink за 1,25 млн доларів пропонує доступ до інтернету на швидкості 8 Гбіт/с
Класична спіраль: Hubble зазнімкував галактику без перетинки
Темна енергія слабшає: вчені отримали суперечливі дані про найзагадковішу силу Всесвіту
Пожежа на стартовому майданчику знищила ракету компанії ABL Space
Таємничі темні комети можуть бути джерелом походження води на Землі
Місяць повільно віддаляється від Землі й починає впливати на нас
Juno зробив дивовижне фото Юпітера
Новий квантовий комп’ютер встановив рекорд швидкості дії
Blue Origin демонструє технологію вертикальної посадки ракети New Glenn: відео