Первые тела Солнечной системы формировались преимущественно из каменистых частиц, а не из богатого льдом материала. К такому выводу пришли исследователи во главе с Даманвиром Гревалом, доцентом кафедры наук о Земле и планетах Йельского университета. Их работа опубликована в журнале Nature Astronomy, сообщает Universe Today.
Учёные сравнили два типа вещества, условно обозначив их как «огонь» и «лёд». Речь идёт о хондрулах — миллиметровых каплях расплавленной породы, быстро остывших после сильного нагрева, и матрице, состоящей из рыхлых пылевых зёрен с большим количеством летучих веществ, включая водяной лёд. Хондрулы могли возникать под воздействием мощных ударных волн, например связанных со вспышками сверхновых, тогда как матрица оставалась незатронутой подобным нагревом.
Ранее было известно, что через 2–4 млн лет после образования Солнечной системы в ней уже преобладало вещество хондрульного типа. Гревал и его коллеги решили выяснить, сохранялась ли такая тенденция в течение первого миллиона лет. Напрямую изучить тела того времени невозможно: радиоактивный алюминий-26 с периодом полураспада около 705 тыс. лет нагревал первые планетезимали изнутри и перемешивал их вещество, стирая различия между хондрулами и матрицей.
Поэтому исследователи обратились к железным метеоритам, которые могли образоваться после столкновений ранних планетезималей и сохранились до наших дней. О первоначальном составе этих тел позволили судить содержание серы и степень окисления железа. Расчёты показали, что доля матрицы в метеоритах составляла всего 8–17%, то есть льда в исходном веществе было немного.
Полученный результат согласуется с представлениями о поведении вещества в молодой протопланетной системе. Формировавшийся вокруг Солнца диск действовал подобно гигантской центрифуге: частицы с близкой плотностью собирались вместе, и более плотные хондрулы могли объединяться в первые планетезимали. Лёгкая рыхлая матрица, напротив, оттеснялась и позднее могла войти в состав таких тел, как кометы.
Исследование стало ещё одним шагом к пониманию ранней истории Солнечной системы, однако происхождение алюминия-26 и причины, по которым одни частицы превращались в хондрулы, а другие избегали мгновенного нагрева, остаются предметом дальнейших исследований. Учёным приходится восстанавливать события той эпохи по небольшому числу сохранившихся свидетельств. Новые ответы могут появиться благодаря дальнейшему анализу метеоритов и дополнительным данным.