Астрономы выяснили, при каких условиях образовались древние метеориты.

Экстремальные условия в начале существования Солнечной системы, такие как плавление и последующая аккреция частиц пыли при температурах около 1727 °C, способствовали образованию хондритов — сферических капель затвердевшего расплавленного силикатного вещества. Эти округлые образования размером примерно 0,5-1 миллиметр объединялись и формировали астероиды.

Основным строительным элементом хондритов являются хондрулы — мелкие округлые частицы, возникшие из расплавленного вещества в протопланетном диске. Поскольку в них содержатся элементы, соответствующие химическому составу фотосферы Солнца, эти древние метеориты помогают ученым глубже понять процессы формирования планет. Например, ранее Naked Science рассказывал о метеорите, который откололся от древней протопланеты, старшей Земли.

Астрономов также привлекает необычная форма и внутренние трещины этих небесных тел. Традиционно их возникновение связывали со столкновениями с другими объектами на высоких скоростях, однако результаты нового исследования, представленного в журнале Earth and Planetary Science Letters, показали, что для формирования хондритов высокоэнергетические столкновения не являются необходимыми.

Команда ученых под руководством Энтони Сере (Anthony Seret) и Гая Либуреля (Guy Libourel) из Обсерватории Лазурного берега (Франция) выяснила, что медленное «созревание» хондритов могло происходить при умеренных температурах и низкой турбулентности, что существенно изменяет современные представления о формировании планет.

С помощью компьютерного моделирования ученые продемонстрировали, что деформация хондр и образование трещин происходили при низких скоростях столкновений и температуре около 727 °C. Более того, трещины (даже в пределах одной хондры) возникали и при более низких температурах в результате теплового расширения при нагреве и сжатия при остывании между аморфными и кристаллическими компонентами. Внешний удар не требовался.

Исследователи пришли к выводу, что первый механизм — пластическая деформация при высоких температурах — характерен для формирования обычных хондритов (содержащих до 90 процентов хондр), тогда как второй — самопроизвольное возникновение трещин при охлаждении — относится к углеродистым хондритам (в которых доля хондр варьируется от 20 до 50 процентов).

Это означает, что обычные хондриты образовались в результате слияния множества еще пластичных хондр, в то время как углеродистые хондриты возникали при более низких температурах, когда хондры становились хрупкими, трескались сами по себе и не успевали соединиться. Авторы научной работы отметили, что в условиях, описанных ими, могли формироваться не только метеориты, но и другие каменистые объекты ранней Солнечной системы.

Полученные результаты предлагают новый взгляд на формирование хондритов, дополняя существующие представления, основанные в основном на химическом анализе. Это открытие также подтверждает ранее высказывавшиеся предположения о формировании древних небесных тел в менее турбулентной среде.