Астероиды ранней Солнечной системы были грязевыми — Naked Science
6 минут
Редакция

Астероиды ранней Солнечной системы были грязевыми

Ученые предполагают, что астероиды Солнечной системы проходили через долгие этапы полужидкого состояния, которые позволили им сохранить первоначальный состав и превратиться в камень.

ast0
©Wikipedia

Мы привыкли к тому, что астероиды – тела твердые, сложенные из железа и минералов. Но так было не всегда: в молодой Солнечной системе молодые астероиды, включавшие воду и пыль, еще не образовали соответствующие твердые соединения, а интенсивная радиация долго поддерживала их в таком состоянии «липкой грязи». К такому выводу пришли Филип Бланд (Philip Bland) и Брайан Трэвис (Bryan Travis); их работу публикует журнал Science Advances, и она позволяет объяснить некоторые важные нюансы состава современных астероидов, а также их отличия от комет.

 

Метеориты являются одним из основных источников наших данных о составе ранней Солнечной системы. Состав угольных хондритов практически идентичен составу самого Солнца – если «вычесть» из него водород и кислород, то прочие элементы будут присутствовать в точно том же соотношении. Недаром считается, что они образовались из того же газопылевого облака, что и звезда, и планеты, но претерпели с тех пор гораздо меньше изменений. С другой стороны, минеральный состав хондритов говорит, что формирование шло в присутствии воды и при сравнительно низких температурах, около 150 °С.

 

В случае крупных астероидов, диаметр которых начинается с десятков километров (а таких в ранней Солнечной системе было еще больше, чем сегодня), это создает проблему. Дело в том, что распад содержащихся в них радиоактивных элементов должен создавать достаточно тепла для того, чтобы астероиды нагревались выше температур, при которых идет образование нужных минералов. Для объяснения этого парадокса выдвинут ряд гипотез – например, согласно одной из них, первоначально астероиды были «пористыми», что обеспечивало потерю воды через капилляры и быструю отдачу избытков тепла. Однако в этом случае с водой шла бы и потеря растворенных в ней веществ, и тогда содержание элементов в астероиде изменилось бы.

 

Бланд и Трэвис предложили иную схему, которая готова решить эти трудности. По их предположению, ранние астероиды еще не были твердыми: тепло радиации поддерживало их в состоянии, напоминающем огромные, многокилометровые комки густой грязи. Моделирование показало, что взвешенные в такой среде твердые частицы сохраняют свой состав нетронутым. При этом за счет конвективного перемешивания тепло отдается достаточно интенсивно, и температура «грязевого астероида» остается достаточно низкой. Постепенно он остывает, превращаясь в такой астероид, каким мы знаем его сегодня.

 

Результат симуляции тепловых градиентов «грязевого» астероида радиусом 100 км: 3,5 млн лет после формирования и 2,4 млн лет после таяния льда, вызванного собственной радиацией. Полужидкая конвективная мантия покрыта ледяной корой / ©Bland & Travis, 2017

 

По словам ученых, такая картина объясняет и важное различие между современными астероидами и кометами. В отличие от первых, кометы в подавляющем большинстве своем находятся дальше от Солнца, более рыхлые и содержат больше водного льда. Бланд и Трэвис считают, что все дело в их происхождении: кометы сформировались позднее, когда в Солнечной системе почти не осталось «свободных» радиоактивных веществ. Даже самые крупные из них не могут растопить себя, обеспечив условия для превращения в каменистые твердые тела.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
6 августа
31 минута
Николай Цыгикало

Трагическая новость о взрыве огромной силы в Бейруте, занявшая первые строчки новостных ресурсов, вызывает естественные вопросы: как это могло произойти, что там взорвалось, в силу каких факторов возможны подобные происшествия? Чтобы разобраться, взглянем пристальнее на свойства аммиачной селитры и связанные с ней опасные моменты.

Позавчера, 17:16
4 минуты
Мария Кривоченко

Разработать варианты крылатого пилотируемого космического корабля поручил глава «Роскосмоса» Дмитрий Рогозин. Предполагается, что аппарат будут строить по типу орбитального корабля «Буран», который использовался в СССР.

6 августа
5 минут
Денис Гордеев

Новая система работает в любых атмосферных условиях — при дожде, ветре и большом количестве пыли в воздухе.

6 августа
31 минута
Николай Цыгикало

Трагическая новость о взрыве огромной силы в Бейруте, занявшая первые строчки новостных ресурсов, вызывает естественные вопросы: как это могло произойти, что там взорвалось, в силу каких факторов возможны подобные происшествия? Чтобы разобраться, взглянем пристальнее на свойства аммиачной селитры и связанные с ней опасные моменты.

6 августа
5 минут
Денис Гордеев

Новая система работает в любых атмосферных условиях — при дожде, ветре и большом количестве пыли в воздухе.

3 августа
4 минуты
Сергей Васильев

Микроскоп с высокоскоростной камерой и компьютерное моделирование показали, что сперматозоиды плавают не за счет боковых движений хвоста, а быстро вращаясь всем телом.

22 июля
66 минут
Александр Березин

С 2064 года численность людей начнет сокращаться — и этот процесс может быть необратим. Один из авторов соответствующей научной работы прямо указывает: если ничего не изменится, через несколько веков человечество вымрет. Однако есть вещи и похуже вымирания. Куда вероятнее иной сценарий: мир будет заселен теми, кто сможет размножаться в новых культурных условиях. К сожалению, значительная часть современных европейцев, американцев и, возможно, других народов будут вытеснены с первых страниц истории. Вдобавок те, кто победят в этой непростой борьбе, нам, сегодняшнему населению Земли, могут сильно не понравиться. Попробуем разобраться почему.

10 июля
7 минут
Мария Кривоченко

Биологи выяснили, какое воздействие оказывают радиоволны на эмбрионы рыб. Оказалось, они существенно не влияют на уровень смертности, морфологию и реакцию на свет, но немного подавляют сенсомоторные функции. Как это скажется на взрослых особях, еще предстоит выяснить.

12 июля
28 минут
Илья Ведмеденко

Программа ПАК ДП (перспективный авиационный комплекс дальнего перехвата) привлекает к себе все больше внимания. Разберемся, что это такое и появится ли у России новый боевой самолет.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: