Що робити, якщо наша Сонячна система мала інше покоління планет, що сформувалися раніше, або поряд з ними, ми маємо сьогодні планети? Нове дослідження, опубліковане в Nature Communications 17 квітня 2018 року, свідчить про те, що саме так сталося. Планети першого покоління, або планети, були б знищені під час зіткнень у попередні часи Сонячної системи, і значна частина сміття викинулася у процесі формування нових тіл.
Це не нова теорія, але нове дослідження приносить нові докази на її підтвердження.
Докази представлені у вигляді метеорита, який врізався в Нубійську пустелю в Судані в 2008 році. Метеорит відомий як 2008 TC3, або метеорит Ситти Алмахати. Усередині метеорита знаходяться крихітні кристали, які називаються нанодіамантами, які, згідно з цим дослідженням, могли утворюватися лише в умовах високого тиску в межах зростання планети. Це протиставляє попередні роздуми навколо цих метеоритів, що дозволяє припустити, що вони утворилися в результаті потужних ударних хвиль, створених при зіткненні між материнськими тілами.
"Ми демонструємо, що ці великі алмази не можуть бути наслідком шоку, а скоріше зростання, який відбувся в межах планети". - співавтор дослідження Філіп Гіллет
Моделі планетарного утворення показують, що наземні планети утворюються шляхом нарощування менших тіл у більші та більші тіла. Дотримуйтесь процесу досить довго, і ви закінчитеся з такими планетами, як Земля. Більш дрібні тіла, що з'єднуються, зазвичай знаходяться між розмірами Місяця та Марса. Але доказів цих менших тіл важко знайти.
Один тип унікального і рідкісного метеориту, який називається уреїліт, міг би забезпечити докази моделей, і ось що впало на Землю в Нубійській пустелі в 2008 році. перші 10 мільйонів років Сонячної системи, а потім було знищено в результаті зіткнення.
Уреліти відрізняються від інших кам'янистих метеоритів. Вони мають більш високий компонент вуглецю, ніж інші метеорити, переважно у вигляді вищезгаданих нанодіаментів. Дослідники зі Швейцарії, Франції та Німеччини дослідили алмази всередині TC3 2008 року та встановили, що вони, ймовірно, сформувалися на невеликій протопланеті приблизно 4,55 мільярда років тому.
Філіп Гіллет, один із співавторів дослідження, сказав це в інтерв'ю Associated Press: "Ми демонструємо, що ці великі алмази не можуть бути результатом шоку, а скоріше зростання, який відбувся на планеті".
Відповідно до досліджень, представлених у цій роботі, ці нанодіаманти були утворені під тиском 200 000 бар (2,9 млн. Фунт / кв.дюйм). Це означає, що таємнича материнська планета повинна була бути такою ж великою, як Меркурій або навіть Марс.
Ключовим у дослідженні є розмір нанодіаментів. Результати команди показують наявність кристалів алмазів розміром до 100 мікрометрів. Хоча нанодіаманти з тих пір були сегментовані процесом, який називається графітизацією, команда впевнена, що ці більші кристали існують. І вони могли бути утворені лише статичним зростанням високого тиску у внутрішніх умовах планети. Ударна хвиля зіткнення не могла цього зробити.
Але материнський організм уреїлітового метеориту в дослідженні повинен був би зазнати зіткнень, інакше де це? У випадку з цим метеоритом зіткнення та наслідкова ударна хвиля все ще грали роль.
Дослідження продовжує стверджувати, що зіткнення відбулося через деякий час після формування батьківського організму. І це зіткнення викликало б ударну хвилю, яка спричинила графітизацію нанодіаментів.
Основним свідченням є те, що називається зображеннями високоелектронного кільцевого темного поля (HAADF), скануючою електронною мікроскопією передачі (STEM), як видно вище. Зображення - це два зображення в одному, причому те, що знаходиться праворуч, - це збільшення частини зображення зліва. Ліворуч пунктирними жовтими лініями позначені ділянки кристалів алмазів, відокремлені від ділянок графіту. Праворуч - збільшення зеленого квадрата.
Сюди включення - це те, що тут важливо. Праворуч сліди включення виділені помаранчевими лініями. Вони чітко вказують лінії включення, які відповідають між сусідніми алмазними сегментами. Але рядків включення немає в графіті, що втручається. У дослідженні дослідники стверджують, що це "незаперечні морфологічні докази того, що включення існували в алмазі до того, як вони були розбиті на більш дрібні шматочки за допомогою графітизації".
Підсумовуючи це, це підтверджує думку про те, що маленька планета розміром з Меркурій та Марс утворилася в перші 10 мільйонів років Сонячної системи. Всередині цього тіла великими нанодіамантами були утворені зростання високого тиску. Врешті-решт, це батьківське тіло було залучене до зіткнення, що спричинило ударну хвилю. Потім ударна хвиля спричинила графітизацію нанодіаментів.
Це інтригуючий доказ і відповідає тому, що ми знаємо про формування та еволюцію нашої Сонячної системи.
Джерела:
- Велике планетарне тіло випливало з алмазних включень у метеориті уреїліта
- Дослідження: Діамант з неба, можливо, прийшов з "втраченої планети"
