;
Кейсы 27 июля 2021

Старше самой Земли: что известно о метеоритах, которые появились до зарождения нашей планеты

Далее

Часть метеоритов, которые упали на Землю, старше ее самой, предположительно, существовали еще до Солнечной системы. Рассказываем, что удалось узнать после их изучения и в чем их отличие от других осколков небесных тел.

Какие метеориты падают Землю

Подавляющее большинство каменных метеоритов (92,3% каменных, 85,7% общего числа падений) — хондриты. Хондритами они называются, поскольку содержат хондры — сферические или эллиптические образования преимущественно силикатного состава. Большинство хондр имеет размер не более 1 мм в диаметре, но некоторые могут достигать и нескольких миллиметров.

Хондры находятся в обломочной или мелкокристаллической матрице, причем нередко матрица отличается от хондр не столько по составу, сколько по кристаллическому строению. Состав хондритов практически полностью повторяет химический состав Солнца, за исключением легких газов, таких как водород и гелий.

Поэтому считается, что хондриты образовались непосредственно из протопланетного облака, окружающего Солнце, путем конденсации вещества и аккреции пыли с промежуточным нагреванием.

Ахондриты составляют 7,3% каменных метеоритов. Это обломки протопланетных (и планетных?) тел, прошедшие плавление и дифференциацию по составу (на металлы и силикаты).

Железные метеориты состоят из железо-никелевого сплава. Они составляют 5,7% падений. Железо-силикатные метеориты имеют промежуточный состав между каменными и железными метеоритами. Они сравнительно редки (1,5% падений).

Железо-силикатные метеориты имеют промежуточный состав между каменными и железными метеоритами. Они сравнительно редки (1,5% падений).

Ахондриты, железные и железо-силикатные метеориты относят к дифференцированным метеоритам. Они предположительно состоят из вещества, прошедшего дифференцировку в составе астероидов или других планетных тел. Раньше считалось, что все дифференцированные метеориты образовались в результате разрыва одного или нескольких крупных тел, например, планеты Фаэтона. Однако анализ состава разных метеоритов показал, что с большей вероятностью они образовались из обломков многих крупных астероидов.

Кристаллы хибонита в метеоритах, образовавшиеся тогда, когда протопланетный диск только начал остывать, содержат гелий и неон.

Следы внеземной органики в метеоритах

Углеродосодержащие (углистые) метеориты имеют одну важную особенность — наличие тонкой стекловидной коры, образовавшейся, по-видимому, под воздействием высоких температур. Эта кора является хорошим теплоизолятором, благодаря чему внутри углистых метеоритов сохраняются минералы, не выносящие сильного нагрева — например, гипс.

Таким образом стало возможным при исследовании химической природы подобных метеоритов обнаружить в их составе вещества, которые в современных земных условиях являются органическими соединениями, имеющими биогенную природу.

Наличие подобных веществ не позволяет однозначно заявить о существовании жизни вне Земли, так как теоретически при соблюдении некоторых условий они могли быть синтезированы и абиогенно.

С другой стороны, если обнаруженные в метеоритах вещества и не являются продуктами жизни, то они могут быть продуктами преджизни — подобной той, какая существовала некогда на Земле.

  • «Организованные элементы»

При исследовании каменных метеоритов обнаруживаются так называемые организованные элементы — микроскопические (5–50 мкм) «одноклеточные» образования, часто имеющие явно выраженные двойные стенки, поры, шипы и т. д.

На сегодняшний день не является неоспоримым фактом, что эти окаменелости принадлежат останкам каких-либо форм внеземной жизни. Но, с другой стороны, эти образования имеют такую высокую степень организации, которую принято связывать с жизнью. Кроме того, такие формы не обнаружены на Земле.

Особенностью «организованных элементов» является также их многочисленность: на 1 г вещества углистого метеорита приходится примерно 1 800 «организованных элементов».

Что находят в старейших метеоритах

  • Вода времени зарождения Солнечной системы

Речь идет о метеорите Саттерз-Милл — это крупный метеорит, взорвавшийся над штатом Вашингтон 22 апреля 2012 года с мощностью, аналогичной 4 кт тротила. Осколки метеорита общей массой около 1 кг были обнаружены в Калифорнии.

Исследование метеорита показало, что он принадлежит к неизвестному ранее классу углистых хондритов и сформировался в самом начале существования Солнечной системы. В частности в нем был обнаружен ольдхамит — неустойчивый минерал, содержащий кальций и серу и легко разрушающийся под действием воды. Консорциум по изучению метеорита составили более 40 ученых.

Его особенность в том, что он содержит водные флюидные включения нанометрового размера. Оказалось, что в них не менее 15% углекислого газа. Новое открытие подтверждает, что кристаллы кальцита в древних углистых хондритах действительно могут содержать не только жидкую воду, но и углекислый газ.

Открытие подтверждает теорию о том, что астероиды, богатые небольшими летучими молекулами, такими как вода и углекислый газ, образовались за пределами орбиты Юпитера, прежде чем переместились в районы, расположенные ближе к Солнцу. Наиболее вероятной причиной переноса астероида во внутреннюю часть Солнечной системы могут быть гравитационные эффекты газового гиганта.

  • Информацию о протопланете в ранней Солнечной системе

В мае прошлого года в отдаленном районе Сахары нашли метеорит весом 32 килограмма. Его назвали Эрг-Шеш 002 в честь места падения. Французские и японские ученые исследовали породу и пришли к выводу, что это осколок протопланеты. Он старше Земли — ему 4,565 млрд лет.

Эрг-Шеш 002 состоит из магматических пород, такие метеориты называют ахондритами. Их находят на Земле очень редко и в 95% случаев это осколки Марса или Луны. В ахондритах обычно содержится базальт, а в Эрг-Шеш 002 — его нет. При этом в его составе нашли андезит — магматическую вулканическую породу. Таким образом, метеорит из Сахары — один из самых редких.

Дополнительное исследование породы показало, что для охлаждения и затвердевания потребовалось около 100 тыс. лет. Похоже, такие материалы были обычным явлением на протопланетах в ранней Солнечной системе. Однако сам образец считается очень редкой находкой и другого подобного ему образца на Земле не находили. Это также самая старая из когда-либо наблюдавшихся магнитных пород.

  • Обломки других астероидов

Между орбитами Марса и Юпитера находится так называемый главный пояс астероидов — это скопление небесных тел размером от 1 км. Всего, по разным оценкам, этих объектов от 1,1 до 1,9 млн, более мелких тел может быть еще несколько миллионов. Самым крупным из них считается малая планета Церра, ее диаметр примерно равен 950 км.

Вокруг астероидов из главного пояса вращаются более мелкие объекты, которые почти не отличаются своим составом и свойствами: считается, что они образуются после столкновений и большими астероидами. В результате некоторые обломки этих тел падают на Землю.

Во время изучения фрагментов метеорита 2008 TC3, который упал на территорию Судана в октябре 2008 года, исследователи выяснили, что внутри Солнечной системы есть еще как минимум один крупный астероид. Во время анализа упавшего метеорита выяснилось, что в нем есть магнетит и некоторые другие минералы, аналогов которых ученые в подобных метеоритах раньше не встречали.

Во время анализа упавшего тела с помощью инфракрасного спектрометра исследователи обнаружили множество осадочных пород, таких как филлосиликаты и амфиболы: они появляются при относительно высоких температурах только вместе с водой. Однако амфиболы ранее никогда не находили внутри метеоритов, исключая метеорит-хондрит Альенде: он упал на территорию Мексики в 1969 году.

По итогам своей работы ученые предположили, что эта необычная структура упавшего метеорита могла там появиться, если 2008 TC3 был частью гораздо более крупного астероида, который по размерам сопоставим с Церерой.

Один из найденных фрагментов астероида 2008 TC3
  • Органические соединения

В метеорите, который два года назад упал на США, нашли внеземные органические соединения и древние минералы. При его исследовании обнаружилось, что он содержит богатые запасы внеземных органических соединений. Вещества этого рода, по всей вероятности, попадали на раннюю Землю вместе с метеоритами и, возможно, внесли свой вклад в создание жизни.

После того как ученые исследовали собранные почти 12 фрагментов метеорита, они выяснили, что космический объект представляет собой хондрит типа H4 — очень редкую разновидность небесных тел. Ранее в подобных хондритах такие соединения не находили.

Хек совместно с коллегами намерены и далее исследовать следующие находки. Они надеются, что это поможет определить, как и когда на Землю попали первые органические молекулы.

Зачем изучать старейшие метеориты

Метеориты почти всегда попадают на Землю из пояса астероидов, который расположен между орбитами Юпитера и Марса.

По сути, метеориты состоят из тех же веществ, что и планеты Солнечной системы. Ученые исследуют метеориты прежде всего для того, чтобы изучить состав Земли, ведь земная кора настолько толстая, что пробить ее до самых глубинных слоев и заглянуть внутрь невозможно.

Метеориты образовались 4,5 млрд лет назад, из чего астрономы делают вывод, что Солнечная система возникла в один момент.

Читать далее

Данные со спутников-шпионов помогли выяснить причину таяния ледников в Азии

Новая нанофибра быстро превращает морскую воду в питьевую

Житель Турции случайно нашел следы неизвестной цивилизации во дворе дома

Загрузка...