Исследование также дает ученым данные, которые могут быть применены к открытию новых экзопланет.
«Существует особый интерес к определению этой истории – в связи с огромным количеством открытий экзопланет – чтобы установить, могли ли события быть похожими или разными в экзо-солнечных системах», – говорит Джон Тардуно, исследователь William R. Кенан младший., Профессор кафедры наук о Земле и окружающей среде и декан отдела исследований в области искусства, науки и инженерии в Рочестере. "Это еще одна составляющая поиска других пригодных для жизни планет."
Решение парадокса с помощью метеорита в Мексике
Некоторые метеориты представляют собой обломки космических объектов, например астероидов.
После отделения от своих «родительских тел» эти части способны выжить, проходя через атмосферу и в конечном итоге ударяясь о поверхность планеты или луны.
Изучение намагниченности метеоритов может дать исследователям лучшее представление о том, когда образовались объекты и где они находились в начале истории Солнечной системы.
«Несколько лет назад мы поняли, что можем использовать магнетизм метеоритов, полученных из астероидов, чтобы определить, как далеко эти метеориты находились от Солнца, когда образовывались их магнитные минералы», – говорит Тардуно.
Чтобы узнать больше о происхождении метеоритов и их родительских тел, Тардуно и исследователи изучили магнитные данные, собранные с метеорита Альенде, который упал на Землю и приземлился в Мексике в 1969 году. Метеорит Альенде является крупнейшим углеродистым хондритовым метеоритом, обнаруженным на Земле, и содержит минералы – кальций-алюминиевые включения, которые считаются первыми твердыми телами, образовавшимися в Солнечной системе. Это один из наиболее изученных метеоритов, который на протяжении десятилетий считался классическим примером метеорита из примитивного родительского тела астероида.
Чтобы определить, когда образовались объекты и где они находились, исследователи сначала должны были решить парадокс, связанный с метеоритами, который сбивал с толку научное сообщество: как метеориты приобрели намагниченность??
Недавно возник спор, когда некоторые исследователи предположили, что углеродистые хондритовые метеориты, такие как Альенде, были намагничены динамо-машиной, как у Земли. Земля известна как дифференцированное тело, потому что у нее есть кора, мантия и ядро, которые разделены по составу и плотности. В начале своей истории планетные тела могут набирать достаточно тепла, поэтому происходит повсеместное плавление и плотный материал – железо – опускается к центру.
Новые эксперименты аспиранта Рочестера Тима О’Брайена, первого автора статьи, показали, что магнитные сигналы, интерпретируемые предыдущими исследователями, на самом деле исходят не от сердечника. Вместо этого, как обнаружил О’Брайен, магнетизм – это свойство необычных магнитных минералов Альенде.
Определение роли Юпитера в миграции астероидов
Решив этот парадокс, О’Брайен смог идентифицировать метеориты с другими минералами, которые могли точно регистрировать ранние намагничивания Солнечной системы.
Затем группа магнетиков Тардуно объединила эту работу с теоретической работой Эрика Блэкмана, профессора физики и астрономии, и компьютерным моделированием под руководством аспиранта Атмы Ананд и Джонатана Кэрролла-Нелленбака, ученого-вычислителя из лаборатории лазерной энергии в Рочестере. Это моделирование показало, что солнечные ветры обвивали ранние тела Солнечной системы, и именно этот солнечный ветер намагничивал тела.
Используя это моделирование и данные, исследователи определили, что родительские астероиды, от которых откололись углеродистые хондритовые метеориты, прибыли в Пояс астероидов из внешней части Солнечной системы около 4562 миллионов лет назад, в течение первых пяти миллионов лет истории Солнечной системы.
Тардуно говорит, что анализ и моделирование предлагают больше поддержки так называемой теории великого галса движения Юпитера. В то время как ученые когда-то думали, что планеты и другие планетные тела сформированы из пыли и газа на упорядоченном расстоянии от Солнца, сегодня ученые понимают, что гравитационные силы, связанные с планетами-гигантами, такими как Юпитер и Сатурн, могут управлять образованием и миграцией планетных планет. тела и астероиды.
Теория грандиозного галса предполагает, что астероиды были разделены гравитационными силами планеты-гиганта Юпитер, чья последующая миграция затем смешала две группы астероидов.
Он добавляет: «Это раннее движение углеродистых хондритовых астероидов закладывает основу для дальнейшего рассеяния богатых водой тел – потенциально на Землю – позже в развитии Солнечной системы, и это может быть закономерностью, общей для систем экзопланет."