Вид огненного шара, проносящегося по небу, вызывает удивление и волнение как у детей, так и у взрослых. Это напоминание о том, что Земля является частью гораздо большей и невероятно динамичной системы.
Каждый год около 17 000 таких огненных шаров не только входят в атмосферу Земли, но и переживают опасное путешествие к поверхности. Это дает ученым ценный шанс изучить этих скалистых гостей из космоса.
Ученые знают, что хотя некоторые из этих метеоритов прилетают с Луны и Марса, большинство из них прилетают с астероидов. Но два отдельных исследования, опубликованных сегодня в Nature, пошли еще дальше. Исследованием руководили Мирослав Брож из Карлова университета в Чешской Республике и Михаэль Марсет из Европейской южной обсерватории в Чили.
В работах прослеживается происхождение большинства метеоритов всего лишь до нескольких событий распада астероидов — и, возможно, даже отдельных астероидов. В свою очередь, они формируют наше понимание событий, которые сформировали историю Земли — и всей Солнечной системы.
Только когда огненный шар достигает поверхности Земли, его называют метеоритом. Обычно их обозначают тремя типами: каменные метеориты, железные метеориты и каменно-железные метеориты.
Каменные метеориты бывают двух типов.
Наиболее распространены хондриты, которые имеют внутри круглые объекты, которые, по-видимому, образовались из расплавленных капель. Они составляют 85% всех метеоритов, найденных на Земле.
Большинство из них известны как «обыкновенные хондриты». Затем их делят на три больших класса — H, L и LL — на основе содержания железа в метеоритах и распределения железа и магния в основных минералах оливине и пироксене. Эти силикатные минералы являются минеральными строительными блоками нашей солнечной системы и распространены на Земле, поскольку присутствуют в базальте.
«Углеродистые хондриты» — это отдельная группа. Они содержат большое количество воды в глинистых минералах и органических материалах, таких как аминокислоты. Хондриты никогда не плавились и являются прямыми образцами пыли, которая изначально сформировала Солнечную систему.
Менее распространенными из двух типов каменных метеоритов являются так называемые «ахондриты». Они не имеют характерных круглых частиц хондритов, поскольку испытали плавление на планетных телах.
Большинство астероидов находятся в плотном поясе между Марсом и Юпитером. Сам пояс астероидов состоит из миллионов астероидов, охваченных и упорядоченных гравитационной силой Юпитера.
Взаимодействие с Юпитером может нарушить орбиты астероидов и вызвать столкновения. Это приводит к образованию мусора, который может собираться в груды обломков астероидов. Затем они начинают жить своей собственной жизнью.
Именно к этому типу астероидов недавние миссии Hayabusa и Osiris-REx посетили и вернули образцы. Эти миссии установили связь между различными типами астероидов и метеоритами, которые падают на Землю.
Астероиды S-класса (похожие на каменные метеориты) встречаются во внутренних областях пояса, тогда как углеродистые астероиды C-класса (похожие на углеродистые хондриты ) чаще встречаются во внешних областях пояса.
Но, как показывают два исследования журнала Nature, мы можем связать определенный тип метеорита с его конкретным астероидом-источником в главном поясе.
Два новых исследования помещают источники обычных хондритовых типов в определенные семейства астероидов — и, скорее всего, в конкретные астероиды. Эта работа требует кропотливого обратного отслеживания траекторий метеороидов, наблюдений за отдельными астероидами и детального моделирования орбитальной эволюции родительских тел.
Исследование под руководством Мирослава Брожа показывает, что обыкновенные хондриты образовались в результате столкновений астероидов диаметром более 30 километров, произошедших менее 30 миллионов лет назад.
Семейства астероидов Коронис и Массалия обеспечивают соответствующие размеры тел и находятся в положении, которое приводит к падению материала на Землю, на основе детального компьютерного моделирования. Из этих семейств астероиды Коронис и Карин, вероятно, являются доминирующими источниками хондритов H. Семейства Массалия (L) и Флора (LL) являются, безусловно, основными источниками метеоритов L- и LL-подобных.
Исследование под руководством Михаэля Марсе дополнительно документирует происхождение метеоритов L-хондрита из Массалии.
Он собрал спектроскопические данные — то есть характерные интенсивности света, которые могут быть отпечатками различных молекул — астероидов в поясе между Марсом и Юпитером. Это показало, что состав метеоритов L-хондрита на Земле очень похож на состав семейства астероидов Массалии.
Затем ученые использовали компьютерное моделирование, чтобы показать, что столкновение астероидов, произошедшее примерно 470 миллионов лет назад, сформировало семейство Массалий. По счастливой случайности, это столкновение также привело к обильным ископаемым метеоритам в ордовикских известняках в Швеции.
При определении исходного астероидного тела эти отчеты обеспечивают основу для миссий по посещению астероидов, ответственных за наиболее частые посещения Земли из внешнего космоса. Понимая эти исходные астероиды, мы можем рассмотреть события, которые сформировали нашу планетную систему.
