Репрезентативные срезы микроКТ из обломков метеорита Винчкомб и данные контурной ориентации по длинной и короткой осям формы хондр, нанесенные на стереографические проекции нижнего полушария, а n обозначает количество хондр, измеренное для каждого графика. Фото: Метеоритика и планетология (2024 г.). DOI: 10.1111/maps.14164
Интенсивный новый наноанализ метеорита Винчкомб показал, как он подвергся воздействию воды, неоднократно разбивался и собирался заново во время своего путешествия через космос, прежде чем приземлиться на английском овцеводческом поле в 2021 году.
В исследовании приняли участие исследователи из десятков учреждений Великобритании, Европы, Австралии и США. Вместе они подвергли минеральные зерна во фрагментах метеорита Винчкомб разнообразным передовым аналитическим методам.
Их работа, которая проводилась в масштабах, обычно предназначенных для исследования образцов, доставленных на Землю в ходе многомиллиардных космических миссий, дала им беспрецедентное понимание истории метеорита Винчкомб.
Их анализ помог им отмотать время назад к самым ранним дням существования метеорита, когда он представлял собой содержащую лед сухую породу, а затем проследить его трансформацию в результате таяния льда в комок грязи, который разбивался на части и восстанавливался снова и снова.
Метеорит Винчкомб представляет собой необычайно хорошо сохранившийся пример группы космических пород, называемых углеродистыми хондритами CM, которые образовались в самые ранние периоды существования Солнечной системы. Они несут минералы, измененные присутствием воды на родительском астероиде.
Анализ этих минералов в метеорите Винчкомб поможет ученым найти ответы на вопросы о процессах, которые сформировали нашу Солнечную систему, включая возможное происхождение воды на Земле.
В отличие от большинства метеоритов, которые могут оставаться необнаруженными в течение нескольких месяцев или лет после входа в атмосферу Земли, метеорит Винчкомб был обнаружен в течение нескольких часов после падения на землю. Представители общественности, гражданские ученые и сообщество любителей метеоритов признали, что камни упали на землю, и помогли ученым определить местонахождение образцов, способствуя их восстановлению.
Скорость его восстановления помогла предотвратить его дальнейшее изменение под воздействием атмосферы Земли, предоставив ученым редкую возможность узнать больше о хондритах CM, тщательно исследовав его до атомного уровня.
В статье, опубликованной в журнале Meteoritics and Planetary Science, исследователи описывают, как они исследовали сложную брекчию метеорита Винчомбе.
Брекчия – это порода, образовавшаяся из кусков других пород, сцементированных вместе в структуру, называемую катакластической матрицей. Анализ, проведенный командой с использованием сложных методов, включая просвечивающую электронную микроскопию, дифракцию обратного рассеяния электронов, масс-спектрометрию вторичных ионов и атомно-зондовую томографию, показал, что брекчия Винчкомб содержит восемь различных типов хондритов CM.
Команда обнаружила, что каждый тип камня в разной степени изменился из-за присутствия воды не только между типами камней, но и, что удивительно, внутри них. Команда нашла множество примеров неизмененных минеральных зерен рядом с полностью измененными, вплоть до наномасштаба. Для сравнения, толщина человеческого волоса составляет около 75 000 нанометров.
Команда предполагает, что вероятное объяснение смешанной природы различных типов горных пород и их крайних различий в водных изменениях заключается в том, что астероид Винчкомб неоднократно разбивался на куски в результате столкновений с другими астероидами, прежде чем снова собраться вместе.
Еще одним важным результатом анализа является неожиданно высокая доля карбонатных минералов, таких как арагонит, кальцит и доломит, а также минералов, которые впоследствии заменили карбонаты, в образцах, которые проанализировала команда.
Это говорит о том, что метеорит Винчкомб был более богат углеродом, чем считалось ранее, и, вероятно, накопил большое количество замороженного CO2, прежде чем расплавился с образованием карбонатных минералов, которые наблюдала команда. Анализ команды может помочь объяснить большие карбонатные жилы, которые наблюдались на поверхности астероида Бенну миссией НАСА OSIRIS-REx.
Исследование возглавил доктор Люк Дейли из Университета Глазго, который также является ведущим автором статьи. Доктор Дейли также возглавил поисковую группу, которая обнаружила самый большой фрагмент метеорита Винчкомб после того, как 28 февраля 2021 года он был замечен как огненный шар, пронесшийся по небу над Глостерширом.
Доктор Дейли сказал: «Мы были поражены тем, насколько фрагментированной была брекчия в образце Винчкомб, который мы анализировали. также был разрезан на более мелкие части, а затем свален в сумку, наполненную фрагментами семи других пазлов.
«Однако то, что мы обнаружили, пытаясь распутать мозаику посредством нашего анализа, — это новое понимание очень мелких деталей того, как камень был изменен водой в космосе. Это также дает нам более четкое представление о том, как он, должно быть, был разрушен». в результате ударов и преобразовывался снова и снова в течение своей жизни с тех пор, как он образовался из солнечной туманности миллиарды лет назад».
Доктор Леон Хикс из Университета Лестера и соавтор исследования сказал: «Такой уровень анализа метеорита Винчкомб практически беспрецедентен для материалов, которые не были напрямую возвращены на Землю из космических миссий, таких как лунные камни с корабля «Аполлон». программы или образцы с астероида Рюгу, собранные зондом «Хаябуса-2».
Соавтор статьи доктор Мартин Саттл из Открытого университета сказал: «Скорость, с которой были обнаружены фрагменты Винчкомб, оставила нам несколько нетронутых образцов для анализа, от сантиметрового масштаба до отдельных атомов внутри горных пород. Каждое зерно представляет собой крошечную капсулу времени, которая, вместе взятая, помогает нам создать удивительно четкое представление о формировании, реформировании и изменении, произошедших на протяжении миллионов лет».
Доктор Дайан Джонсон из Крэнфилдского университета, соавтор статьи, добавила: «Подобные исследования помогают нам понять самую раннюю часть формирования нашей Солнечной системы таким образом, что это просто невозможно без детального анализа материалов, которые были прямо там, в космосе, когда это произошло. Метеорит Винчкомб — это замечательная часть космической истории, и я рад быть частью команды, которая помогла рассказать эту новую историю».
Информация от: Университетом Глазго
