Зерна Любопытной Мари не вписались в теорию образования Солнечной системы

Астрохимики обнаружили в богатом кальцием и алюминием
включении метеорита Альенде под названием Любопытная Мари досолнечные зерна карбида кремния. По современным
представлениям, такого сочетания не должно возникать, так как включения с
подобным составом, предположительно, формируются при высокой температуре вблизи
раннего Солнца, а досолнечные зерна не должны выживать в таких условиях, пишут
авторы в журнале Nature Astronomy.

Солнце и остальная Солнечная система сформировались из
протосолнечного газопылевого облака. В этом веществе присутствовали не только
первичные водород и гелий, но также и более тяжелые элементы, в том числе в виде
твердых крупинок — такие образования называют досолнечными зернами. Считается,
что они сформировались в относительно холодных протяженных оболочках звезд на
поздних этапах эволюции, а затем были выброшены и попали в район образования
Солнечной системы.

Досолнечные зерна иногда встречаются в упавших на Землю метеоритах.
Известно, что в них могут содержаться соединения древнее Солнечной системы. В
частности, в недавно опубликованной статье говорится, что в упавшем в 1969 году
в Австралии Мурчисонском метеорите было найдено древнейшее вещество на планете
— ему как минимум пять миллиардов лет и оно старше не только Земли, но и
Солнца.

Американские астрохимики под руководством Ольги Правдивцевой
(Olga Pravdivtseva) из Университета Вашингтона в Сент-Луисе изучили другой упавший
в 1969 году объект — метеорит Альенде. Оказалось, что в названном в часть Марии
Кюри богатом кальцием и алюминием включении Curious Marie (Любопытная Мари) находятся
досолнечные зерна из карбида кремния, хотя они должны были разрушиться во время
формирования самого включения.

Согласно современным представлениям, богатые кальцием и
алюминием включения (Calcium–aluminium-rich inclusion, CAI) представляют собой одни из самых
ранних веществ в твердой фазе, образовавшихся уже в солнечной туманности. Считается,
что они возникли недалеко от молодого Солнца при температурах порядка 1500 кельвин,
а затем распространились дальше от светила в области формирования
планетезималей, где стали частью астероидов и ядер планет.

Вместе с тем досолнечные зерна не должны выдерживать столь
высоких температур, поэтому по доминирующему среду ученых мнению такие
образования можно обнаружить лишь по краям хондр и в сформировавшейся при низкой
температуре мелкозернистой основной части метеоритов — матрице. Наличие
досолнечных зерен можно определить по необычному соотношению изотопов кремния и углерода, а также благородных газов, таких как криптон и неон. Это свойство
досолнечных зерен обусловлено их происхождением в оболочках звезд, где на их
состав продолжительное время влиял s-процесс — медленный захват нейтронов.

Ученые подвергли часть Любопытной Мари пиролизу
и анализировали выделяющиеся благородные газы (ксенон, криптон, аргон и неон) вместе
с их изотопными соотношениями. В результате удалось продемонстрировать наличие досолнечных
зерен внутри CAI, чего
не ожидается в рамках простейших вариантов существующей теории образования
Солнечной системы.

Авторы пока затрудняются дать исчерпывающее объяснение находке.
Известно, что частицы карбида кремния в зависимости от размера могут
выдерживать относительно кратковременные нагревания до типичных температур
конденсации CAI (около
1500 кельвин). Также возможно, что эти частицы были покрыты слоем более устойчивого
к температуре минерала, который при этом химически инертен к горячему веществу
солнечной туманности.

Ранее ученые объяснили необычный состав древнейших пород на Земле метеоритами. В другой работе высказывается идея о ранней миграции планет-гигантов, в случае чего не происходит поздней тяжелой бомбардировки. В конце прошлого года исследователи объявили об обнаружении кратер от крупнейшего за миллион лет метеорита — он оказался погребен под лавой.

Поделиться: