Многое изменилось за примерно 4,5 миллиарда лет с тех пор, как Солнечная система впервые образовалась из дискообразного облака вращающейся пыли и газа. Вещество, из которого все сформировалось, претерпело серьезные изменения: оно было упаковано в планеты, подверглось воздействию солнечной радиации и плазмы, изменилось в результате взаимодействия с другими атомами.
Поэтому основные компоненты этого первоначального, раннего пылевого диска трудно различить. Но не совсем невозможно.
Международная группа ученых обнаружила внутри древней породы, упавшей на Землю из космоса и обнаруженной в 2018 году, следы материала, который, по их словам, должен был возникнуть в протопланетном диске еще во времена, когда Солнечная система была молодой. Исследование опубликовано в журнале Science Advances.
Это открытие может дать нам новое понимание истории Солнечной системы и основных строительных блоков, из которых много эпох назад родилось все вокруг нас, здесь, на Земле и вокруг Солнца.
Солнце, как и все звезды, родилось в облаке пыли. Более плотный узел в облаке рухнул под действием собственной гравитации, вращаясь, стягивая материал вокруг себя в диск, который питался растущей звездой. Когда Солнце было построено, то, что осталось от этого диска, сформировало все остальное в Солнечной системе: планеты, луны, астероиды, кометы и ледяные куски камня, составляющие сферическое Облако Оорта, которое, как полагают, окружает его.
Это Облако Оорта состоит из ледяных кусков камня, которые иногда проникают во внутреннюю часть Солнечной системы, огибая Солнце, выделяя при этом газ и пыль. Это долгопериодические кометы с орбитами от сотен до сотен тысяч лет.
Считается, что Облако Оорта, находящееся так далеко от Солнца, осталось относительно неизменным с момента зарождения Солнечной системы и, таким образом, представляет собой наиболее нетронутый пример первичного материала, составлявшего диск, из которого образовались планеты.
Но этот материал было сложно изучить внимательно. Даже когда фрагменты кометы, содержащие этот первичный материал, совершают долгое путешествие через Солнечную систему, чтобы войти в атмосферу Земли, они тают при падении.
Это подводит нас к метеоритам. Несмотря на то, что космос по большей части пуст, кометы и метеориты иногда сталкиваются. Когда это произойдет, вполне возможно, что какое-то кометное вещество может смешаться с метеоритом и застрять внутри в виде фрагментов, называемых кластами.
Если этот метеорит войдет в атмосферу Земли, он тоже будет нагрет, но содержащиеся внутри кометные обломки могут остаться защищенными и достичь поверхности неповрежденными.
Именно это обнаружила группа исследователей под руководством космохимика Элишева ван Кутена из Копенгагенского университета в метеорите под названием Northwest Africa 14250 (NWA 14250).
Используя сканирующий электронный микроскоп и спектроскопический анализ, исследователи провели очень внимательное изучение содержимого NWA 14250 и изотопов различных минералов, обнаруженных в его обломках. Исследователи определили, что минералы в некоторых обломках, скорее всего, имеют кометное происхождение, а это означает, что метеориты, такие как NWA 14250, могут представлять собой инструмент для изучения состава ранней Солнечной системы.
Но это еще не все. Обломки, как обнаружила команда, были очень знакомыми: они напоминали обломки, обнаруженные в других метеоритах из внешней части Солнечной системы вблизи Нептуна, а также образцы, взятые с астероида Рюгу.
По словам исследователей, это говорит о том, что не только первичный материал относительно распространен (хотя и немного труднодоступен), но и состав протопланетного диска был относительно однородным во время формирования Солнечной системы.
«Вопреки нынешнему мнению, изотопная подпись региона формирования комет повсеместно распространена среди внешних тел Солнечной системы, возможно, отражая важный планетарный строительный блок во внешней Солнечной системе», — пишут исследователи. «Это дает возможность определить нуклеосинтетический отпечаток области формирования комет и, следовательно, разгадать историю аккреции солнечного протопланетного диска».
