Учёные держат в руках обломок планеты размером с Луну — она исчезла 4 млрд лет назад, и никто не знает как
NewsMakerОт древнейшего мира остался один лишь камень в Сахаре. Но он всё ещё может многое нам рассказать.
Редкий метеорит, найденный в пустыне Сахара сохранил следы мира, который исчез в первые миллионы лет истории Солнечной системы. Учёные считают, что фрагмент NWA 12774 откололся от крупного планетного зародыша, который когда-то обращался вокруг Солнца, а затем был разрушен при столкновении или другом катастрофическом событии. Размер этого тела мог быть сопоставим с Луной и, при некоторых оценках, приближаться к Марсу.
Команда под руководством Аарона Белла из Колорадского университета в Боулдере изучила NWA 12774, относящийся к ангритам. Так называют крайне редкий тип каменных метеоритов вулканического происхождения. Ангриты сформировались очень рано, всего через несколько миллионов лет после рождения Солнечной системы около 4,56 млрд лет назад. Среди более чем 80 тыс. найденных на Земле метеоритов к ангритам относят только 68 образцов.
Главная странность ангритов связана с химическим составом. В отличие от Земли, Марса и других каменистых планет, эти метеориты содержат очень мало диоксида кремния, или кремнезёма. Для обычных планет земного типа этот компонент служит одним из основных строительных материалов. Из-за бедного кремнезёмом состава учёные долго считали, что ангриты должны происходить от небольшого астероида радиусом меньше 200 км, а не от крупного планетного тела.
NWA 12774 заставил пересмотреть такую картину. Внутри метеорита исследователи нашли клинопироксен - минерал, который встречается в земной коре и мантии. Особенно важной оказалась высокая доля алюминия в кристаллах. Для такой минералогии нужны большие давления, значит, порода не могла образоваться в поверхностных условиях маленького астероида.
Учёные восстановили условия, при которых мог появиться алюминийсодержащий клинопироксен из NWA 12774. Расчёты показали минимум 17,5 килобара. Для сравнения, давление на дне Марианской впадины составляет около 1 килобара. Малый астероид не смог бы создать такую нагрузку внутри себя. По минимальной оценке, родительское тело ангритов должно было иметь радиус не меньше 1000 км.
Другие признаки в метеорите указали на ещё более крупный размер. Кристаллы сохранили острые края и тонкие химические неоднородности. Если бы они долго находились глубоко внутри крупного тела, высокая температура и давление стерли бы эти детали. Значит, кристаллы, вероятно, сформировались на сравнительно небольшой глубине. Чтобы на такой глубине всё равно возникло давление 17,5 килобара, само тело должно было быть намного больше минимальной оценки.
В таком сценарии родительский объект ангритов мог превышать 1800 км в радиусе. Это уже масштаб Луны, радиус которой составляет около 1737 км, и заметная доля марсианского размера: радиус Марса близок к 3300 км. Исследователи говорят не о полноценной планете в современном смысле, а о протопланете - крупном планетном зародыше, который успел пройти собственный путь внутреннего развития до разрушения.
Остаётся неясным, как именно этот мир погиб. Одна из версий предполагает мощное столкновение в ранней Солнечной системе . После разрушения часть обломков могла войти в состав других каменистых планет, включая Землю, а часть сохранилась в виде тел, от которых позже откалывались метеориты. Поэтому небольшой камень из Сахары может быть не просто фрагментом астероида, а остатком исчезнувшего мира.
Открытие важно для моделей формирования планет. Материал родительского тела ангритов заметно отличается от вещества, из которого сложены Земля и Марс. Значит, в ранней Солнечной системе могли существовать крупные протопланеты с другим химическим составом и другим путём эволюции. Некоторые такие тела не выросли в современные планеты, а были разбиты и почти полностью исчезли из наблюдаемой картины.
Белл считает, что в музейных и научных коллекциях могут храниться другие недооценённые метеориты с похожими следами. Их ещё не изучили достаточно подробно, поэтому число исчезнувших протопланет в ранней Солнечной системе может оказаться больше, чем сейчас видно по известным образцам. Новый результат опирается на один редкий метеорит, но именно минералы внутри NWA 12774 дают прямую подсказку о размере тела, от которого он откололся.
Редкий метеорит, найденный в пустыне Сахара сохранил следы мира, который исчез в первые миллионы лет истории Солнечной системы. Учёные считают, что фрагмент NWA 12774 откололся от крупного планетного зародыша, который когда-то обращался вокруг Солнца, а затем был разрушен при столкновении или другом катастрофическом событии. Размер этого тела мог быть сопоставим с Луной и, при некоторых оценках, приближаться к Марсу.
Команда под руководством Аарона Белла из Колорадского университета в Боулдере изучила NWA 12774, относящийся к ангритам. Так называют крайне редкий тип каменных метеоритов вулканического происхождения. Ангриты сформировались очень рано, всего через несколько миллионов лет после рождения Солнечной системы около 4,56 млрд лет назад. Среди более чем 80 тыс. найденных на Земле метеоритов к ангритам относят только 68 образцов.
Главная странность ангритов связана с химическим составом. В отличие от Земли, Марса и других каменистых планет, эти метеориты содержат очень мало диоксида кремния, или кремнезёма. Для обычных планет земного типа этот компонент служит одним из основных строительных материалов. Из-за бедного кремнезёмом состава учёные долго считали, что ангриты должны происходить от небольшого астероида радиусом меньше 200 км, а не от крупного планетного тела.
NWA 12774 заставил пересмотреть такую картину. Внутри метеорита исследователи нашли клинопироксен - минерал, который встречается в земной коре и мантии. Особенно важной оказалась высокая доля алюминия в кристаллах. Для такой минералогии нужны большие давления, значит, порода не могла образоваться в поверхностных условиях маленького астероида.
Учёные восстановили условия, при которых мог появиться алюминийсодержащий клинопироксен из NWA 12774. Расчёты показали минимум 17,5 килобара. Для сравнения, давление на дне Марианской впадины составляет около 1 килобара. Малый астероид не смог бы создать такую нагрузку внутри себя. По минимальной оценке, родительское тело ангритов должно было иметь радиус не меньше 1000 км.
Другие признаки в метеорите указали на ещё более крупный размер. Кристаллы сохранили острые края и тонкие химические неоднородности. Если бы они долго находились глубоко внутри крупного тела, высокая температура и давление стерли бы эти детали. Значит, кристаллы, вероятно, сформировались на сравнительно небольшой глубине. Чтобы на такой глубине всё равно возникло давление 17,5 килобара, само тело должно было быть намного больше минимальной оценки.
В таком сценарии родительский объект ангритов мог превышать 1800 км в радиусе. Это уже масштаб Луны, радиус которой составляет около 1737 км, и заметная доля марсианского размера: радиус Марса близок к 3300 км. Исследователи говорят не о полноценной планете в современном смысле, а о протопланете - крупном планетном зародыше, который успел пройти собственный путь внутреннего развития до разрушения.
Остаётся неясным, как именно этот мир погиб. Одна из версий предполагает мощное столкновение в ранней Солнечной системе . После разрушения часть обломков могла войти в состав других каменистых планет, включая Землю, а часть сохранилась в виде тел, от которых позже откалывались метеориты. Поэтому небольшой камень из Сахары может быть не просто фрагментом астероида, а остатком исчезнувшего мира.
Открытие важно для моделей формирования планет. Материал родительского тела ангритов заметно отличается от вещества, из которого сложены Земля и Марс. Значит, в ранней Солнечной системе могли существовать крупные протопланеты с другим химическим составом и другим путём эволюции. Некоторые такие тела не выросли в современные планеты, а были разбиты и почти полностью исчезли из наблюдаемой картины.
Белл считает, что в музейных и научных коллекциях могут храниться другие недооценённые метеориты с похожими следами. Их ещё не изучили достаточно подробно, поэтому число исчезнувших протопланет в ранней Солнечной системе может оказаться больше, чем сейчас видно по известным образцам. Новый результат опирается на один редкий метеорит, но именно минералы внутри NWA 12774 дают прямую подсказку о размере тела, от которого он откололся.