Метеорит, упавший на севере Африки, и исследованный учеными из университета Нью-Мехико, университета Аризоны и Космического центра имени Джонсона, оказался древнее самой Земли. К таким выводам пришли авторы исследования, опубликованного в журнале Nature Communications.
Принято считать, что Солнечная система сформировалась примерно 4,6 миллиарда лет назад, когда облако газа и пыли сколлапсировало под действием гравитации, что, возможно, было вызвано взрывом расположенной неподалеку массивной звезды или сверхновой. По мере схлопывания этого облака формировался диск, в центре которого было будущее Солнце. Начиная с этого периода ученые могли воссоздавать формирование ранней Солнечной системы шаг за шагом. Теперь же, обнаружение самого древнего на Земле метеорита вулканического происхождения добавит новых деталей к этой сложной картине.
В статье с заголовком «Богатый кремнием вулканизм в ранней Солнечной системе, датированный 4,565 млрд лет», приводятся свидетельства того, что богатые кремнием породы впервые формировались еще до рождения первых планет –
за 10 млн лет до этого, среди так называемых планетезималей, из которых позднее получились планеты.
«Этот метеорит имеет самый значительный возраст из всех вулканических, когда-либо описанных», — пояснил соавтор исследования Кард Эйджи. – Он представляет собой не только чрезвычайно необычный тип породы, он говорит нам, что не все астероиды выглядят одинаково. Некоторые выглядят, почти как кусок коры Земли, поскольку они так светло окрашены и богаты SiO2 . Они не только существуют, но и образовались во время одного из самых первых вулканических событий, имевших место в ранней Солнечной системе».
Работа началась с того, что выпускница Университета Нью-Мехико Пурна Шринивасан обратилась к профессору Эйджи с просьбой подобрать идеи для ее диссертации. Ученый в то время только приступал к изучению метеорита, найденного кочевником в песчаных дюнах Мавритании. Метеорит был необычайно светел и имел вкрапления зеленых кристалликов и пор. Так студентка и стала изучать метеорит, которому дали название Northwest Africa (NWA) 11119.
Состав и минералогию камня ученые оценивали при помощи электронного микроскопа и компьютерной томографии, что позволило лучше понять вулканические процессы, происходившие на планетезималях в первые 3,5 млн лет после создания Солнечной системы.
«Это исследование является ключом к тому, как материал для будущих планет формировался в ранней Солнечной системе. Когда мы смотрим за пределы Солнечной системы сегодня, мы видим полностью сформированные тела, планеты, астероиды, кометы и так далее. Поэтому наше любопытство всегда толкает нас задать вопрос – как они сформировались?», — пояснил Эйджи.
«Минералогия этого камня очень, очень отличается от всего, с чем мы работали до сих пор, — пояснила Шринивасан, автор исследования. – Я изучала его минералогию, чтобы понять все фазы, которые есть в наличии в этом метеорите. Одна из первых вещей, что мы увидели, были крупные кристаллы тридимита, схожих с минералом кварц. Когда мы далее стали оценивать его количество, то обнаружили, что доля его составляет 30% от всего метеорита –
небывалый случай для метеоритов, такие проценты встречаются лишь в определенных вулканических породах на Земле».
Другой частью исследования было изучение химического и изотопного состава метеорита с целью понять, каким было его родительское тело. Оценив концентрацию изотопов кислорода, ученые точно установили внеземное происхождение образца.
«Учитывая изотопы кислорода, мы знаем, что он прилетел с внеземного источника где-то в Солнечной системе, но мы не можем точно указать конкретное тело, — пояснила Шринивасан. – Однако, оценив доли изотопов, мы смогли увязать его с двумя другими необычными метеоритами (Northwest Africa 7235 and Almahata Sitta), предполагая, что у них могло быть общее родительское тело – вероятно, крупное, в геологическом плане сложное тело в ранней Солнечной системе».
По одной из версий это родительское тело было разрушено в результате столкновения с другим астероидом или планетезималью, часть фрагментов которой в конце концов достигли орбиты Земли, и в случае с NWA 11119 упали в Мавритании когда-то в прошлом.