Солнечная система с самого начала предпочитала огонь льду, как показывает исследование

Между льдом и огнем существует множество контрастов как в реальном, так и в вымышленном мире – от вулканов Исландии до Игра престолов фантастический сериал.

Эти два элемента действовали и в первые годы становления нашей Солнечной системы.

В области, окружающей раннее Солнце, огонь был представлен хондрами, крошечными фрагментами породы, образовавшимися в результате сильного жара. Вместо льда существовала матрица — мелкозернистая холодная пыль, насыщенная водяным льдом и органическими молекулами.

Мы знаем, что примерно через 2 миллиона лет после того, как Солнечная система начала формироваться, хондры начали побеждать матрицу в формировании планетезималей – более крупных небесных объектов, которые могли вырасти в планеты и спутники.

Примерно через 4 миллиона лет элементы ледяной матрицы начали побеждать.

Теперь исследование, опубликованное в Природа Астрономия Международная группа исследователей предоставила первые геохимические доказательства состава тел, родившихся в первый миллион лет нашего участка космоса, и доминировал огонь – хондры.

«Эти вездесущие маленькие каменные бусинки являются основными строительными блоками, из которых в конечном итоге были собраны сами планеты», — говорит ученый-земля и планетолог Даманвир Гревал из Йельского университета.

«И теперь мы знаем, что они уже сортировались и с самого начала включались в первое поколение твердых тел».

Исследователи проанализировали данные с упавших на Землю железных метеоритов, содержащих химические «отпечатки пальцев» смешения хондр и матрицы. Радиоактивное датирование и тот факт, что их родительские тела полностью расплавились, помещают эти метеориты в самое начало Солнечной системы.

Анализ показал, что в этих объектах было очень мало льда, хотя в телах, сформировавшихся позже, его было больше, что соответствует тому, что мы знаем, начиная с 2 миллионов лет назад.

«Самые ранние тела во внешней части Солнечной системы на 83–92 процента состояли из хондр с очень небольшим количеством ледяной, богатой летучими веществами пыли, которая доминирует в объектах, сформировавшихся позже», — говорит Гревал.

Исследовательская группа искала в метеоритах два «индикатора»: предполагаемый уровень серы, которой в матрице гораздо больше, чем в хондрах, и окисление железа, которое показывает, сколько водяного льда и окисленной пыли они поглотили.

Хотя каждый из этих подходов предполагает некоторые обоснованные предположения о более крупных планетезималях, которые когда-то были связаны с этими фрагментами железа, важно, что они оба указывают в одном направлении.

«Оба трассера независимо друг от друга рассказывают одну и ту же историю: эти ранние планетезимали были удивительно бедны матрицей», — говорит Гревал. «Именно эта конвергенция делает результат надежным».

Frameborder=”0″allow=”акселерометр; автозапуск; буфер обмена-писать; зашифрованные носители; гироскоп; картинка в картинке; web-share” Referrerpolicy=”strict-origin-when-cross-origin”allowfullscreen>

Полученные данные также помогают объяснить, почему в метеоритной летописи так мало хондр раннего образования: породы, частью которых они были, позже расплавились из-за внутреннего тепла, стирая доказательства.

Так почему же хондры стали такими сильными в самом начале существования Солнечной системы? Исследователи объяснили это так называемой аэродинамической сортировкой.

Это означает, что физические характеристики хондр – более сильные и компактные – увеличивают вероятность их слипания. В течение следующих нескольких миллионов лет что-то изменилось, повлиявшее на это, хотя пока не совсем ясно, что именно.

Теперь, когда мы установили, что произошло в нашей Солнечной системе, это может дать экспертам новый взгляд на формирование других планет и спутников в других частях Вселенной.

Эти объекты не являются просто случайной смесью любых материалов, находящихся вокруг — происходит некоторый уровень выбора.

«Наша работа показывает, что этот процесс сборки с самого начала был чрезвычайно избирательным», — говорит Гревал.

Исследование опубликовано в Природа Астрономия.