Прежде чем перейти к статье, хочу вам представить, экономическую онлайн игру Brave Knights, в которой вы можете играть и зарабатывать. Регистируйтесь, играйте и зарабатывайте!
Исследователи давно пытаются понять, в каких условиях в Солнечной системе формировались планетезимали - строительные блоки Земли и других внутренних планет. Сейчас на Земле много воды - но была ли она всегда? Другими словами, содержали ли воду планетезимали, составившие в итоге нашу планету?
Новое исследование, объединившее данные о метеоритах с термодинамическим моделированием, показало, что самые ранние планетезимали внутренней части Солнечной системы должны были сформироваться в присутствии воды, что ставит под сомнение существующие астрофизические модели ранней Солнечной системы.
Исследователи обнаружили железные метеориты, существовавшие в самые ранние годы формирования Солнечной системы. Эти метеориты представляют собой остатки металлических ядер самых ранних планетезималей в нашей Солнечной системе, которые избежали аккреции на формировавшиеся планеты. Вместо этого они вращались по орбите вокруг Солнечной системы, а затем упали на нашу планету. Химический состав таких метеоритов позволяет получить информацию о среде, в которой они образовались, и ответить на вопросы: сформировались ли строительные блоки Земли вдали от Солнца, где более низкие температуры позволяли существовать водяному льду, или же они образовались ближе к Солнцу, где его тепло испарило бы воду и привело к образованию сухих планетезималей. Если верно последнее, то Земля должна была сформироваться сухой и получить воду каким-то другим способом на более поздних этапах своей эволюции.
Хотя сами метеориты не содержат воды, учёные могут предположить её наличие, изучив влияние на другие химические элементы.
Вода состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода. В присутствии других элементов вода часто отдаёт свой атом кислорода в процессе окисления. Например, металлическое железо (Fe) реагирует с водой (H2O), образуя оксид железа (FeO). При достаточном количестве воды этот процесс может пойти дальше, в результате чего образуются Fe2O3 и FeO(OH) - компоненты ржавчины. Марс, например, покрыт оксидом железа, что служит убедительным доказательством того, что на Красной планете когда-то была вода.
Даманвир Грюал, бывший аспирант Калтеха и первый автор нового исследования, специализируется на использовании химических сигнатур железных метеоритов для сбора информации о ранней Солнечной системе. Хотя оксид железа из самых ранних планетезималей уже давно исчез, команда смогла определить, сколько железа было окислено, изучив содержание металлического никеля, кобальта и железа в этих метеоритах. Эти три элемента должны присутствовать в примерно равных соотношениях по сравнению с другими примитивными материалами, поэтому, если железа "не хватает", это означает, что оно было окислено.
"Железосодержащие метеориты были несколько обделены вниманием сообщества планетологов, но они представляют собой богатейший кладезь информации о самом раннем периоде истории Солнечной системы, если разобраться в том, как читать сигналы", - говорит Асимоу. "Разница между тем, что мы измерили в метеоритах внутренней части Солнечной системы, и тем, что мы ожидали, означает, что активность кислорода была примерно в 10 000 раз выше".
Исследователи обнаружили, что железные метеориты, которые, как считалось, происходят из внутренней части Солнечной системы, содержат примерно такое же количество недостающего металла железа, как и метеориты, полученные из внешней части Солнечной системы. Для того чтобы это было так, планетезимали из обеих групп метеоритов должны были сформироваться в той части Солнечной системы, где присутствовала вода, что означает, что строительные блоки планет с самого начала накапливали воду.
