Группа ученых из Лондонского Имперского колледжа во главе с Филом Блэндом впервые в истории астрофизики смогла предъявить геологическое доказательство теории образования Солнечной системы, согласно которой ее первые объекты изначально не имели твердой структуры, а стали таковыми лишь в результате многочисленных столкновений друг с другом.
Ранее уже была разработана модель зарождения Солнечной системы из газопылевого облака, окружавшего Солнце на ранних этапах эволюции. Постепенно пылевые частицы уплотнялись. Более плотные образования служили основой, “ядром” для будущих планет и спутников.
Первоначально небесные тела были рыхлыми и напоминали по структуре сахарную вату. Но по мере налипания на них пылевых частиц и соударения с другими космическими объектами они “твердели” и превращались в те планеты, которые мы знаем сегодня.
Однако до недавних пор эта модель зарождения Солнечной системы существовала лишь в теории и астрофизики не были уверены в ее правильности. Убедиться в этом окончательно им помогло исследование микроструктуры метеорита из семейства хондритов.
К хондритам относится подавляющее большинство каменных метеоритов (92,3 процента). Название “хондриты” они получили, поскольку содержат хондры — образования сферической или эллиптической формы, в состав которых входят преимущественно силикаты. Размер хондр обычно не превышает одного миллиметра в диаметре, но диаметр некоторых из них может достигать и нескольких миллиметров. Хондры, в свою очередь, “замурованы” в обломочную или мелкокристаллическую матрицу, которая может отличаться от них по своей структуре.
Примечательно, что состав хондритов практически аналогичен химическому составу Солнца, за исключением таких летучих газов, как водород и гелий. Считается, что они образовались непосредственно из окружающего светило протопланетного газопылевого облака путем конденсации вещества и аккреции пыли в процессе нагревания. Ученые убеждены, что именно из хондритов некогда сформировались ядра всех твердых небесных тел.
Подвергшийся изучению метеорит, принадлежащий к классу углеродных хондритов, “прибыл” на Землю из пояса астероидов, расположенного между Марсом и Юпитером. Формирование его произошло в результате “налипания” пылевых микрочастиц на твердую основу миллиметровых размеров — так называемую хондрулу. Впоследствии она и стала ядром небесного тела.
Микроанализ состава метеорита был осуществлен при помощи метода дифракции отраженных электронов. Это позволило исследователям выявить особенности его строения в масштабе от нескольких нанометров до нескольких микрон. Исследователям удалось с достаточно высокой точностью определить положение и ориентацию мельчайших кристаллических частиц пыли, которые “налипли” на хондрулу в процессе роста объекта.
Выяснилось, что частицы покрывают хондрулу равномерно, и ни с одной из сторон метеорита не просматривается уплотнений. Таким образом, заключили ученые, метеорит не мог быть сформирован в результате столкновений с другими объектами. Поэтому можно предполагать, что сначала все космические тела подобного типа были очень рыхлыми, но по мере увеличения количества столкновений друг с другом становились все плотнее. Кстати, метод, разработанный группой Фила Блэнда, позволяет также определить степень сжатия объекта и силу давления, которую он испытывал при уплотнении.
“Наиболее интересной стороной разработанного нами подхода к изучению метеоритов является то, что он впервые позволяет нам с высокой точностью количественно реконструировать аккрецию (уплотнение) и историю соударений наиболее примитивных небесных тел Солнечной системы, — прокомментировал Фил Блэнд. — Наша работа поможет понять, как твердые планеты, похожие на Землю, и их спутники появились на свет”.
Следует заметить, что данная концепция отнюдь не противоречит классическим взглядам на формирование планет нашей системы, а лишь дополняет их новыми подробностями. Получается, что, согласно ей, все крупные объекты Солнечной системы формировались не сами по себе, а тесно взаимодействуя друг с другом. Однако новая теория все же не объясняет ряд вопросов, в частности, почему планетная система звезды по имени Солнце была в некотором роде… аномальной.
Так, заведующий лабораторией отдела физики планет Института космических исследований РАН Леонид Ксанфомалити обращает внимание на то, что во всех остальных известных планетарных системах самая крупная планета расположена ближе всего к солнцу. А у нас вблизи Солнца находится небольшой по размеру Меркурий. Кроме того, если в других системах планеты движутся по эллиптической орбите, то у всех планет Солнечной системы орбиты обладают формой, близкой к идеальному кругу.
Тем не менее, не исключено, что именно благодаря подобной “анормальности” именно в такой неправильной системе и смогла возникнуть жизнь на уникальной планете Земля. А если бы наша система имела “классический” облик, то, скорее всего, этого бы не случилось.
