Ученые датировали мелкие частицы австралийского метеорита Мерчисон, обнаружив, что некоторые из них появились за миллиарды лет до самого Солнца.
Восьмимикрометровая пылинка из Мерчисонского метеорита / ©William Sparks, Raghvendra Sahai, Janaína Ávila, NASA
Американские исследователи датировали древнейший материал, который когда-либо попадал в руки ученых. Пылинка возрастом около семи миллиардов лет оказалась старше Солнечной системы и в середине ХХ века была доставлена на Землю «на борту» знаменитого метеорита Мерчисон. Об этом профессор Чикагского университета Филипп Хек (Philipp Heck) и его коллеги пишут в новой статье, опубликованной в журнале PNAS.
Мерчисонский метеорит массой около центнера упал в Австралии в 1969 году и с тех пор активно изучается. Команда Филиппа Хека идентифицировала в его составе отдельные гранулы возрастом от четырех и вплоть до семи миллиардов лет — для сравнения, возраст самой Солнечной системы составляет лишь около 4,6 миллиарда лет.
Фрагменты столь древней материи впервые обнаруживаются на Земле, геологическая активность которой быстро стирает многие важные следы прошлого. Прежде подобные пылинки приносили нам лишь межпланетные зонды, доставлявшие образцы вещества из космоса. И если они не превышали в размерах микрометра, те, что обнаружились в метеорите, оказались намного крупнее — от двух и до 30 микрометров в поперечнике, — их можно легко увидеть в обычный микроскоп.
Авторы исследовали около 40 таких фрагментов, измельчив их и химически обработав для удаления более поздних минеральных включений. Оставшаяся часть состояла из инертного и твердого карбида кремния — SiC. Она датировалась по следам, оставленным миллиардами лет взаимодействия с космическими лучами. Точные характеристики этих лучей были измерены благодаря работе зонда Voyager 1.
Под влиянием высокоэнергетических частиц космического излучения в частицах карбида образуются изотопы неона-21, а также появляются включения гелия-3. Исходя из содержания этих изотопов и их периодов полураспада, ученые подсчитали, что более половины исследованных пылинок сформировались между 4,6 и 4,9 миллиарда лет назад. Однако некоторые из них оказались еще на пару миллиардов лет старше.
Этот материал образовался в звездах прошлых поколений и оказался выброшен в космическое пространство после их гибели. Совершив долгое путешествие по Галактике, он в конце концов оказался в газопылевом облаке, из которого формировалась молодая Солнечная система. Большая часть вещества была включена в состав Солнца и соседних тел, и лишь редкие пылинки сохранились до сих пор.
Возможно, частицы возрастом около 4,6-4,9 миллиарда лет были выброшены светилами, появившимися около семи миллиардов лет назад, когда, как считается, Галактика переживала настоящий бум звездообразования. После нескольких миллиардов лет существования эти крупные звезды погибли, оставив массу таких пылинок. По оценкам ученых, порядка пяти процентов комет и астероидов несут фрагменты такой «досолнечной» материи. Однако только в Мерчисонском метеорите они оказались достаточно крупны для того, чтобы можно было провести их надежную датировку.
