Вид огненного шара, проносящегося по небу, вызывает удивление и волнение как у детей, так и у взрослых. Это напоминание о том, что Земля является частью гораздо более крупной и невероятно динамичной системы.
Ежегодно около 17 000 таких огненных шаров не только попадают в атмосферу Земли, но и выживают в опасном путешествии на поверхность. Это дает ученым ценный шанс изучить этих скалистых посетителей из космоса.
Учёные знают, что хотя некоторые из этих метеоритов происходят с Луны и Марса, большинство — с астероидов. Но два отдельных исследования, опубликованные сегодня в журнале Nature, пошли еще дальше. Исследование возглавили Мирослав Брож из Карлова университета в Чехии и Михаэль Марссет из Европейской южной обсерватории в Чили.
В документах происхождение большинства метеоритов объясняется лишь несколькими событиями распада астероидов — и, возможно, даже отдельными астероидами. В свою очередь, они формируют наше понимание событий, которые сформировали историю Земли и всей Солнечной системы.
Что такое метеорит?
Только когда огненный шар достигает поверхности Земли, его называют метеоритом. Их обычно обозначают тремя типами: каменные метеориты, железные метеориты и каменно-железные метеориты.
Каменные метеориты бывают двух типов.
Наиболее распространенными являются хондриты, внутри которых находятся круглые предметы, которые, по-видимому, образовались в виде капель расплава. Они составляют 85% всех метеоритов, найденных на Земле.
Большинство из них известны как «обычные хондриты». Затем их разделяют на три широких класса — H, L и LL — в зависимости от содержания железа в метеоритах и распределения железа и магния в основных минералах оливине и пироксене. Эти силикатные минералы являются минеральными строительными блоками нашей солнечной системы и распространены на Земле, поскольку присутствуют в базальте.
«Углистые хондриты» представляют собой отдельную группу. Они содержат большое количество воды в глинистых минералах и органических материалах, таких как аминокислоты. Хондриты никогда не расплавлялись и являются прямыми образцами пыли, первоначально образовавшей Солнечную систему.
Менее распространенными из двух типов каменных метеоритов являются так называемые «ахондриты». У них нет характерных круглых частиц хондритов, поскольку они плавились на планетарных телах.
Пояс астероидов
Астероиды являются основным источником метеоритов.
Художественное изображение пояса астероидов между Марсом и Юпитером. Фото: НАСА/McREL.
Большинство астероидов расположены в плотном поясе между Марсом и Юпитером. Сам пояс астероидов состоит из миллионов астероидов, кружащихся вокруг и выстраивающихся под действием гравитационной силы Юпитера.
Взаимодействие с Юпитером может нарушить орбиты астероидов и вызвать столкновения. В результате образуются обломки, которые могут собираться в груды обломков астероидов. Затем они начинают жить своей собственной жизнью.
Именно астероиды этого типа посетили недавние миссии «Хаябуса» и «Осирис-REx» и получили образцы. Эти миссии установили связь между различными типами астероидов и метеоритами, падающими на Землю.
Астероиды S-класса (сродни каменным метеоритам) встречаются во внутренних областях пояса, тогда как углеродистые астероиды C-класса (сродни углеродистым хондритам) чаще встречаются во внешних областях пояса.
Но, как показывают два исследования Nature, мы можем связать конкретный тип метеорита с его конкретным исходным астероидом в главном поясе.
Одно семейство астероидов
Два новых исследования помещают источники обычных типов хондритов в конкретные семейства астероидов — и, скорее всего, в конкретные астероиды. Эта работа требует кропотливого отслеживания траекторий метеороидов, наблюдений за отдельными астероидами и детального моделирования орбитальной эволюции родительских тел.
Исследование, проведенное Мирославом Брожем, сообщает, что обычные хондриты возникают в результате столкновений астероидов диаметром более 30 километров, произошедших менее 30 миллионов лет назад.
Семейства астероидов Коронис и Массалия имеют соответствующие размеры тел и находятся в положении, которое приводит к падению материала на Землю, согласно детальному компьютерному моделированию. Из этих семейств астероиды Коронис и Карин, вероятно, являются доминирующими источниками H-хондритов. Семейства Массалия (L) и Флора (LL) на сегодняшний день являются основными источниками L- и LL-подобных метеоритов.
Исследование, проведенное Михаэлем Марссетом, дополнительно документирует происхождение L-хондритов метеоритов из Массалии.
Он собрал спектроскопические данные — то есть характерные интенсивности света, которые могут быть отпечатками различных молекул — астероидов в поясе между Марсом и Юпитером. Это показало, что состав L-хондритовых метеоритов на Земле очень похож на состав астероидов семейства Массалия.
Затем ученые использовали компьютерное моделирование, чтобы показать, что столкновение астероидов, произошедшее примерно 470 миллионов лет назад, сформировало семейство Массалия. По счастливой случайности это столкновение также привело к появлению большого количества ископаемых метеоритов в ордовикских известняках в Швеции.
При определении исходного астероидного тела эти отчеты служат основой для миссий по посещению астероидов, ответственных за наиболее частых посетителей Земли из космоса. Понимая эти исходные астероиды, мы можем увидеть события, которые сформировали нашу планетную систему.
Информация от: Разговором
