Визначити, як утворилася Сонячна система, може здатися майже неможливим, враховуючи, що це сталося приблизно 4,5 мільярда років тому. На щастя, значна частина сміття, що залишилася від процесу пластового формування, є і сьогодні доступною для вивчення, кружляючи нашу Сонячну систему у вигляді скель і сміття, які іноді пробиваються на Землю.
Серед найкорисніших шматків сміття - найдавніший і найменш змінений тип метеоритів, який відомий як хондрити. Вони побудовані здебільшого з невеликих кам’янистих зерен, званих хондрулами, діаметром ледь не міліметр.
І зараз вченим надаються важливі підказки щодо того, як еволюціонувала рання Сонячна система, завдяки новим дослідженням, заснованим на найточніших лабораторних вимірах, коли-небудь зроблених магнітними полями, захопленими в цих крихітних зернах.
Щоб розбити його, хондритові метеорити - це шматки астероїдів - відламані зіткненнями - які залишилися відносно немодифікованими з моменту їх утворення під час народження Сонячної системи. Хондрули, які вони містять, утворилися, коли плями сонячної туманності - пилові хмари, що оточують молоді сонечки - нагрівались над температурою плавлення скелі годинами та навіть днями.
Пил, що потрапив у ці «події плавлення», розплавлявся у краплі розплавленої породи, які потім охолоджувались і кристалізувались у хондри. Коли хондри охолоджувалися, мінерали, що містять залізо, всередині них намагнічувались місцевим магнітним полем у газовій хмарі. Ці магнітні поля зберігаються в хондрулах аж до наших днів.
Зерна хондрулів, магнітні поля яких були відображені в новому дослідженні, походять від метеорита на ім'я Семаркона - названого на честь містечка в Індії, де воно потрапило в 1940 році.
Роджер Фу з MIT - працюючи під керівництвом Бенджаміна Вайса - був головним автором дослідження; зі співавтором Школи Деша з університету Державного університету Арізони.
Згідно з дослідженням, яке було опубліковане цього тижня в Наука, зібрані ними вимірювання вказують на ударні хвилі, що проходять через хмару запиленого газу навколо новонародженого сонця як головного чинника формування Сонячної системи.
"Вимірювання Фу та Вайса вражаючі та безпрецедентні", - каже Стів Деш. "Вони не тільки виміряли крихітні магнітні поля в тисячі разів слабкіші за компас, але вони склали карту зміни магнітних полів, записаних метеоритом, міліметр за міліметром".
Вчені спеціально зосередилися на вбудованих магнітних полях, захоплених «запиленими» зернами олівіна, що містять багато мінералів, що містять залізо. У них було магнітне поле близько 54 мікротесл, подібне до магнітного поля на поверхні Землі (яке становить від 25 до 65 мікротесл).
Випадково багато попередніх вимірювань метеоритів також передбачали аналогічні напруженості поля. Але тепер зрозуміло, що ці вимірювання виявляли магнітні мінерали, які були забруднені власним магнітним полем Землі або навіть ручними магнітами, які використовували метеоритні колектори.
«Нові експерименти, - каже Деш, - досліджують магнітні мінерали в хондрах, які ніколи не вимірювали. Вони також показують, що кожна хондрула намагнетизується як маленький смуговий магніт, але "північ" вказує у випадкових напрямках ".
Це свідчить про те, що вони намагнічуються раніше вони були вбудовані в метеорит, а не сидячи на поверхні Землі. Це спостереження в поєднанні з наявністю ударних хвиль під час раннього сонячного утворення малює цікаву картину ранньої історії нашої Сонячної системи.
"Моє моделювання подій нагріву показує, що ударні хвилі, що проходять через сонячну туманність, - це те, що тане більшість хондрів", - пояснює Деш. Залежно від сили та розміру ударної хвилі фонове магнітне поле можна було б посилити до 30 разів. "Враховуючи вимірювану напруженість магнітного поля приблизно 54 мікротесла," додав він, "це показує, що фонове поле в туманності було, ймовірно, в діапазоні від 5 до 50 мікротесл."
Є й інші ідеї, як можуть утворюватися хондрули, деякі з яких включають магнітні спалахи над сонячною туманністю або проходження через магнітне поле Сонця. Але ці механізми потребують більш сильних магнітних полів, ніж те, що було виміряно у зразках Semarkona.
Це посилює думку про те, що удари розтопили хондрули в сонячній туманності приблизно в районі розташування сьогоднішнього астероїдного пояса, який лежить приблизно в два-чотири рази далі від сонця, ніж на орбітах Землі.
Деш каже: "Це перше дійсно точне і надійне вимірювання магнітного поля в газі, з якого утворилися наші планети".
