Астрономы нашли "песнь льда и пламени" в рождении Солнечной системы

Рождение Солнечной системы и ее планет сопровождалось столкновением холодных ледяных планетных "зародышей" и расплавленных каменистых тел, на что указывает присутствие намагниченных пород в метеоритах, заявляют ученые в статье, опубликованной в журнале Science Advances. 

Солнечная система родилась примерно 4,4 миллиарда лет назад вместе с нашим Солнцем. Как считают ученые, Земля и другие три планеты в ее внутренней части родились в результате столкновения каменистых протопланетных тел, которые были полностью лишены воды из-за того, что свет молодого Солнца разрушил или испарил все запасы льда в "теплой" части протопланетного диска, простирающейся фактически до текущей орбиты Юпитера.

По этой причине ученые сегодня наиболее активно дискутируют о двух взаимосвязанных вещах – о том, когда и куда исчезла эта "первичная" вода, и о том, откуда вода впоследствии взялась на Земле, Марсе и предположительно, Венере. И на тот, и на другой вопрос пока нет однозначных ответов, хотя ученые активно пытаются разрешить их, изучая состав комет и древних метеоритов.

Ив Маррокки (Yves Marrocchi) из университета Лоррена (Франция) и его коллеги нашли потенциальный ответ на первый вопрос, изучая так называемые хондрулы – микрокопические шарики из расплавленных металлов и пород, возникшие внутри астероидов-хондритов в первые эпохи жизни Солнечной системы. Эти астероиды служили "кирпичиками", из которых были впоследствии собраны все четыре землеподобных планеты.

Исследователи проанализировали химический состав подобных шариков из метеоритов Вигарано и Каба, найденных в Италии в 1910 году и в Венгрии в 1857 году, при помощи электронного микроскопа и спектрографа, пытаясь выяснить время их формирования и источник происхождения.

В них Маррокки и его коллеги обнаружили крайне необычные для хондрул минералы – так называемые сульфидные магнетиты, которые раньше никогда не встречали в первичной материи Солнечной системы, изученной по схожим включениям в других метеоритах.

Подобное открытие было совершенной неожиданностью для ученых, так как такие минералы возникают только при наличии большого количества кислорода, которого должно быть примерно на девять порядков больше, чем содержалось в первичном газе и пыли Солнечной системе, а также при высоких температурах и давлениях.

Их необычность была только усилена, когда ученые измерили доли изотопов кислорода в хондрулах Вигарано и Кабы, и обнаружили, что "тяжелого" кислорода-17 и кислорода-18 в них оказалось неожиданно много, заметно больше, чем обычно содержится в породах других астероидов-хондритов.

Оба этих факта свидетельствуют об одном возможном сценарии рождения хондритов – о том, что они возникли в результате мощных столкновений между расплавленными и горячими каменистыми протопланетными телами и их ледяными антиподами, состоявшими почти полностью из воды, в первые 300 тысяч лет жизни Солнечной системы.

Подобный характер их рождения, как считают ученые, может объяснять то, куда исчезла вся вода из внутренней части Солнечной системы еще до того, как ее планеты начали свое формирование – она вся могла быть израсходована на формирование подобных минералов и прочих соединений, богатых кислородом. По этой причине Земле пришлось "завозить" воду извне, а не пользоваться своими ресурсами.