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.
26 февраля
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

11 часов назад
75 минут
Редакция

Наверное, еще с того момента, как первые наши прапрапредки обрели сознание, человек боялся смерти и искал пути ее предотвратить или отсрочить. Древний человек жаждал утешения в представлениях о загробном мире, позже алхимики пытались изобрести зелья, которые помогли бы достичь бессмертия. С развитием науки ученые стремились понять, как работает наша смертность на клеточном уровне и еще глубже – и можно ли серьезно изменить отмеренный человеку век. Именно о теломерах часто говорят как о некоем секрете долголетия, том самом волшебном рычаге в ДНК, который может прибавить один-два десятка лет к нашей жизни. Так ли это?

26 февраля
8 минут
Мария Азарова

Математическое моделирование позволило подсчитать, что большинство случаев тяжелого течения коронавирусного заболевания и госпитализаций по этой причине в США оказались связаны с одним из четырех кардиометаболических нарушений, а главным образом — с ожирением.

26 февраля
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

11 часов назад
75 минут
Редакция

Наверное, еще с того момента, как первые наши прапрапредки обрели сознание, человек боялся смерти и искал пути ее предотвратить или отсрочить. Древний человек жаждал утешения в представлениях о загробном мире, позже алхимики пытались изобрести зелья, которые помогли бы достичь бессмертия. С развитием науки ученые стремились понять, как работает наша смертность на клеточном уровне и еще глубже – и можно ли серьезно изменить отмеренный человеку век. Именно о теломерах часто говорят как о некоем секрете долголетия, том самом волшебном рычаге в ДНК, который может прибавить один-два десятка лет к нашей жизни. Так ли это?

26 февраля
8 минут
Мария Азарова

Математическое моделирование позволило подсчитать, что большинство случаев тяжелого течения коронавирусного заболевания и госпитализаций по этой причине в США оказались связаны с одним из четырех кардиометаболических нарушений, а главным образом — с ожирением.

21 февраля
20 минут
Василий Парфенов

Кого и что только ни успели уже обвинить в технологической катастрофе, которая произошла на этой неделе в США. Но эмоции плавно оседают, и начинают появляться первые результаты разбирательства. А они порой вызывают искреннее недоумение, честно говоря.

2 февраля
44 минуты
Александр Березин

В научном журнале The Lancet появились итоги клинических испытаний «Спутника-V», и на первый взгляд эта публикация — триумф. Российская вакцина показала эффективность выше, чем у Pfizer и Moderna. Увы, на этом хорошие новости закончились. Плохих две.

26 февраля
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: