Исследователи получили ключевые подсказки по истории Солнечной системы

Опубликовано: 20:21 воскресенье, 6 декабря 2020 г.  
Исследователи получили ключевые подсказки по истории Солнечной системы - фото
University of Rochester illustration / Michael Osadciw

Исследователи впервые смогли с помощью магнетизма определить, когда углеродные хондритовые астероиды -- астероиды, богатые на воду и аминокислоты -- впервые попали во внутреннюю Солнечную систему.

Исследование предоставляет данные, которые помогают ученым узнать о раннем происхождении Солнечной системы и о том, почему некоторые планеты, такие как Земля, стали пригодными для жизни и смогли поддерживать условия, благоприятные для жизни, тогда как другие планеты, такие как Марс, этого не сделали.

Исследование также предоставляет ученым данные, которые смогут быть применены к открытию новых экзопланет.

Об этом рассказывают в Рочестерском университете. Ученые опубликовали свою работу в журнале "Nature Communications Earth and Environment".

"Существует особый интерес к определению этой истории -- учитывая огромное количество открытых экзопланет -- чтобы выяснить, могли ли быть события подобными или отличаться в экзосолнечных системах", -- говорит Джон Тардуно, профессор кафедры наук о Земле и окружающей среде и декан факультета искусств, наук и инженерии в Рочестере. "Это еще одна составляющая поиска других пригодных для жизни планет".

Решение парадокса с помощью метеорита из Мексики

Некоторые метеориты -- это обломки космических объектов, таких как астероиды. После отсоединения от своих «родительских тел», эти куски способны выжить при проходе через атмосферу и в конце концов попасть на поверхность планеты или луны.

Изучение намагниченности метеоритов может предоставить исследователям лучшее представление о том, когда объекты образовались и где они находились в начале истории Солнечной системы.

"Несколько лет назад мы поняли, что можем использовать магнетизм метеоритов, которые происходят от астероидов, для определения как далеко эти метеориты были от Солнца, когда образовывались их магнитные минералы", -- говорит Тардуно.

Чтобы больше узнать о происхождении метеоритов и их родительских тел, Тардуно и исследователи изучали магнитные данные, собранные с метеорита Альенде, который упал на Землю и приземлился в Мексике в 1969 году. Метеорит Альенде - крупнейший углеродный хондритовый метеорит из обнаруженных на Земля и содержит минералы -- кальциево-алюминиевые включения -- которые, как полагают, являются первыми твердыми материалами, созданными в Солнечной системе. Это один из самых изученных метеоритов и в течение десятилетий считался классическим примером метеорита из первозданного астероидного родительского тела.

Для того, чтобы определить, когда объекты образовались и где они находились, сначала исследователям пришлось обратиться к парадоксу о метеоритах, который смущал научное сообщество: как метеориты были намагничены?

Недавно возник спор, когда некоторые исследователи предположили, что углеродные хондритовые метеориты, такие как Альенде, были намагничены ядерным динамо, таким как у Земли. Земля известна как дифференцированное тело, поскольку имеет кору, мантию и ядро, которые разрозненны составом и плотностью. В начале своей истории планетарные тела могут достаточно нагреваться, чтобы происходило повсеместное плавление, и плотный материал -- железо -- опускался к центру.

Новые эксперименты аспиранта Рочестерского университета Тима О′Брайена, первого автора статьи, обнаружили, что магнитные сигналы, интерпретированные предыдущими исследователями, в действительности не от ядра. Вместо этого, как обнаружил О′Брайен, магнетизм является свойством необычных магнитных минералов Альенде.

Определение роли Юпитера в миграции астероидов

Решив этот парадокс, О′Брайен смог идентифицировать метеориты с другими минералами, которые могли достоверно зафиксировать ранние намагничивания в Солнечной системе.

Затем, группа Тардуно по магнетизму соединила эту работу с теоретической работой профессора физики и астрономии Эрика Блэкмана и компьютерным моделированием, возглавляемого аспиранткой Атмой Ананд и ученым-вычислителем Джонатаном Кэрроллом-Нелленбеком из Лаборатории лазерной энергетики Рочестера. Эти моделирования показали, что солнечные ветры обволакивали тела ранней солнечной системы, и именно этот солнечный ветер намагничивал тела.

Используя эти моделирования и данные, исследователи установили, что родительские астероиды, от которых откололись углеродные хондритовые метеориты, прибыли в Пояс астероидов с внешней Солнечной системы примерно 4562 миллионов лет назад, в течение первых пяти миллионов лет истории Солнечной системы.

Тардуно говорит, что анализ и моделирование больше поддерживают так называемую теорию грандиозного отклонения движения Юпитера. Если раньше ученые считали, что планеты и другие планетарные тела были образованы из пыли и газа в упорядоченном расстоянии от Солнца, то сегодня ученые осознают, что силы притяжения, связанные с гигантскими планетами -- такими как Юпитер и Сатурн -- могут управлять образованием и миграцией планетных тел и астероидов. Теория грандиозного отклонения движения предполагает, что астероиды были разделены гравитационными силами гигантской планеты Юпитер, дальнейшая миграция которой смешала две астероидные группы.

Он добавляет: "Это раннее движение углеродных хондритовых астероидов создает предпосылки для дальнейшего рассеивания богатых на воду тел -- потенциально на Землю -- в дальнейшем развитии Солнечной системы, и это может быть закономерностью, общей для экзопланетных систем".

Читайте еще интересные новости о космосе.


       


НОВОСТИ ОТ ПАРТНЕРОВ: