Хаотична рання фаза Сонячної системи

Дослідники найточніше відновили ранню історію кількох астероїдів. Їхні результати показують, що рання Сонячна система була більш хаотичною, ніж вважалося.

Про це розповідають у Швейцарській вищій технічній школі Цюриха (ETH Zurich), передають OstanniPodii.com.

Ще до утворення Землі та інших планет молоде Сонце було оточене космічним газом та пилом. Протягом тисячоліть з пилу утворювалися фрагменти порід різних розмірів. Багато з них стали будівельними блоками для пізніше виниклих планет. Інші не стали частинами планет і продовжують обертатися навколо Сонця й сьогодні, зокрема, у вигляді астероїдів в астероїдному поясі.

Дослідники з ETH Zurich та Національного центру компетенції у галузі наукових досліджень (NCCR) PlanetS у співпраці з міжнародною командою проаналізували зразки заліза з ядер таких астероїдів, які впали на Землю у вигляді метеоритів. Тим самим вони розкрили частину їхньої ранньої історії, коли відбувалося формування планет. Свої висновки вчені опублікували в журналі Nature Astronomy.

Свідки ранньої Сонячної системи

"Попередні наукові дослідження показали, що астероїди у Сонячній системі залишилися відносно незмінними з моменту їхнього утворення мільярди років тому", - пояснює провідна авторка дослідження, науковий співробітник ETH Zurich та NCCR PlanetS Елісон Хант. "Тому вони є архівом, в якому збереглися дані про умови ранньої Сонячної системи", - говорить Хант.

Але щоб розблокувати цей архів, дослідникам довелося ретельно підготувати та вивчити позаземний матеріал. Команда взяла зразки з 18 різних залізних метеоритів, які колись були частинами металевих ядер астероїдів. Для проведення аналізу їм довелося розчинити зразки, щоб виділити елементи паладій, срібло та платину для їх детального аналізу. З допомогою мас-спектрометра вони виміряли вміст різних ізотопів цих елементів. Ізотопи - це окремі атоми елементів, які мають однакову кількість протонів у своїх ядрах, але різняться за кількістю нейтронів.

У перші кілька мільйонів років існування нашої Сонячної системи металеві ядра астероїдів були нагріті внаслідок радіоактивного розпаду ізотопів. Коли вони почали остигати, в них накопичувався особливий ізотоп срібла, що утворився внаслідок радіоактивного розпаду. Шляхом вимірювання сучасного співвідношення ізотопів срібла в залізних метеоритах дослідники змогли визначити, коли та як швидко охолонули ядра астероїдів.

Результати показали, що охолодження було швидким і, ймовірніше за все, відбулося через сильні зіткнення з іншими тілами, які розірвали ізолятивну кам′янисту мантію астероїдів і піддали їх металеві ядра дії космічного холоду. Хоча на швидке охолодження вказували попередні дослідження, що ґрунтувалися на вимірах ізотопів срібла, проте час його настання залишався неясним.

Новини за подібною темою:

		Зовнішня Сонячна система може складатися ще з одного пояса малих об’єктів
		Астрофізики побудували модель, яка пояснює швидке формування планет
		Кілька мільйонів років тому Земля могла “вислизнути” з-під захисту Сонця

"Наші додаткові вимірювання кількостей ізотопів платини дозволили нам скоригувати вимірювання ізотопів срібла з урахуванням викривлень, викликаних космічним опроміненням зразків у космосі. Таким чином, ми змогли визначити час зіткнень точніше, ніж будь-коли раніше", - повідомляє Хант. "І, на наш подив, всі вивчені нами астероїдні ядра були опромінені майже одночасно, у проміжку часу від 7,8 до 11,7 мільйона років після утворення Сонячної системи", - говорить дослідниця.

Майже одночасні зіткнення різних астероїдів вказали команді на те, що цей період мав бути дуже неспокійною фазою Сонячної системи. "Здається, що тоді все розбивалося одне об одне", - говорить Хант. "І ми захотіли дізнатися чому", - додає вона.

Від лабораторії до сонячної туманності

Команда розглянула різні причини, поєднавши свої результати з результатами останніх, найскладніших комп′ютерних симуляцій розвитку Сонячної системи. Водночас ці джерела змогли звузити коло можливих пояснень.

"Теорія, яка найкраще пояснювала цю енергійну ранню фазу Сонячної системи, вказувала на те, що вона була викликана насамперед розсіюванням так званої сонячної туманності", - пояснює співавторка дослідження, членкиня NCCR PlanetS та професорка космохімії в ETH Zurich Марія Шьонбехлер. "Сонячна туманність - це залишок газу, який залишився від космічної хмари, з якої народилося Сонце. Протягом кількох мільйонів років вона оберталася навколо молодого Сонця, поки не була здута сонячними вітрами та радіацією", - говорить Шьонбехлер.

Поки туманність все ще була навколо, вона уповільнювала рух об′єктів, які обертаються навколо Сонця, подібно до того, як опір повітря уповільнює рух автомобіля. Після зникнення туманності, як припускають дослідники, відсутність газового опору дозволила астероїдам прискоритися та зіштовхуватись один з одним, подібно до машин на атракціоні-автодромі, переведених у турборежим.

"Наша робота ілюструє, як удосконалення методів лабораторних вимірювань дозволяє нам зробити висновок про ключові процеси, що відбувалися в ранній Сонячній системі, наприклад, про ймовірний час зникнення сонячної туманності. На той час планети, подібні до Землі, ще знаходилися в процесі зародження. Зрештою це може допомогти нам краще зрозуміти, як народжувались наші власні планети, а також дати нам уявлення про інші планети за межами Сонячної системи", - робить висновок Шьонбехлер.

! Читайте ще цікаві новини про космос на сайті, або слідкуйте за ними на Facebook.

• Сонячна система