Метеорні діаманти підтверджують протопланет, коли вони існували в нашій сонячній системі

Метеорні діаманти підтверджують протопланет, коли вони існували в нашій сонячній системі

Одна з проблем дослідження сонячної системи полягає у знаходженні матеріалу, який існував протягом більше чотирьох мільярдів років. Значна частина нашого розуміння цього періоду пов'язана з вивченням астероїдів і метеорів, що падають на Землю. На цій планеті тектоніка та поверхневе вивітрювання знищили, затонули або відреконстрували більшу частину породи, що становили земну кору протягом хадеанського періоду. Але в космосі все ще плавають астероїди, що утворилися в найближчі часи нашої Сонячної системи - і кожен раз, коли один з них впав на Землю.

У 2008 році один з таких астероїдів, Астероїд 2008 TC3 приземлився в Пустелі Нубій. На відміну від більшості метеоритів, які класифікуються як хондрити - тип примітивного, неметалічного, кам'яного астероїда - 2008 TC3 є рідкісним типом астероїдів, відомим як уреіліт. Уриаліти містять в основному олівін і піроксен, а також наноалмази, які, як вважають, утворюються, коли породи піддаються впливу високого тиску та стресу, найбільш імовірно, коли їх батьківські тіла стикаються з іншими астероїдами. Але ті ж характеристики, які дають алмазу свою міцність, також дозволяють процесу формування захоплювати інші мінерали всередині алмазу, коли він утворюється. Вивчаючи матеріали всередині цих наноалмазів, вчені можуть відновити час до епохи, коли планети всередині Сонячної системи все ще формувалися з протопланетного диска Сонця.

Це враження художника від снігової смуги води навколо молодої зірки V883 Orionis, як виявлено з ALMA. Зображення кредиту: Вікіпедія
Це враження художника від снігової смуги води навколо молодої зірки V883 Orionis, як виявлено з ALMA. Зображення кредиту: Вікіпедія

Наша сучасна теорія еволюції планет стверджує, що спочатку газова хмара молекулярного водню конденсується в протостар, тоді як зерна льоду та пилу в протопланетному диску повільно розкладаються разом, утворюючи так звані планетезималі. Зрештою, планетезималі стають достатньо великими для утворення протопланет, іноді називаються планетарними ембріонами. Церера, 2 паллади і 4 Вести - це всі протопланети, що пережили формування Сонячної системи. З трьох, тільки Церера округлена своєю власною тяжкістю, але і Веста, і Церра мають диференційований інтер'єр - інший знак протопланети. Думається, що в Палладі є частково диференційований інтер'єр. Theia, гігантський ударник, який, можливо, розбився на Землю, щоб сформувати Місяць, також був протопланетом, тоді як астероїд 16 Psyche вважається відкритим залізним серцем протопланет (16 поверхонь Психеї - 90% металевого заліза).

Тепер, коли ми розглядали ранні моделі формування сонячної системи трохи докладніше, що важливо щодо висновків щодо цього конкретного метеорита? Коли дослідники встановили 2008 TC3, вони теоретизували, що зерна алмазу можуть надходити з трьох джерел - хімічного осадження парів, через удари ударів або від постійного, стійкого тиску, прикладеного до планетестимальному фрагменту, захованому поблизу ядра протопланети. Вивчаючи елементи, зафіксовані всередині наноалмазів, і порівнюючи самі алмази з еквівалентними структурами освіти на Землі, дослідники встановили, що алмази в межах астероїда утворюються постійним, стійким тиском 20 гігапаскалів (GPa) - не раптовим впливом або через серцево-судинні захворювання . Зразковий камінь вийшов з мантії диференційованого тіла і утворився при температурі ~ 1350 К. Ці специфічні алмази, ймовірно, утворилися в протопланеті між розміром Меркурія на нижній межі і Марсом у верхній.

Це знахідка є першим безпосереднім свідченням того, що Сонячна система колись містила протопланет, які сьогодні більше не існують. Не помиляйся - є багато непрямих доказів того, що ці органи колись існували. Теорія впливу формування Місяця вказує на те, що на Землю вразила Theia. Уран орбіті дуже близько на його стороні і, як вважають, був постуканий в цю позицію через пару ударів. Астероїди, такі як 4 Вести, втратили 1% своєї маси в серії величезних впливів, і вважається, що весь Марсовий Північний Полярний басейн був створений колосальним впливом, який також міг сформувати супутники планети, Деймос і Фобос (Phobos may бути вапном, а не твердою структурою). Існує, іншими словами, багато доказів того, що рання Сонячна система була надзвичайно небезпечним місцем, з протопланетами та планетезималями, що потрапляють один в одного, як кульки.

Ми ніколи не зможемо дізнатись, чи 2008 TC3 зник на Сонце, був розкиданий його гравітаційними взаємодіями з газовим гігантом або прискорився утворити іншу планету. Але його характеристики підтверджують, що самі протопланети колись існували на орбіті навколо Сонця.