Алмазные метеориты из Африки оказались останками "потерянной" планеты Солнечной системы

Многие из протопланет молодой Солнечной системы сливались в более крупные объекты, другие же не выдерживали столкновений и взрывались.
Иллюстрация NASA/JPL-Caltech.

Примерно 4,5 миллиарда лет назад, когда Солнечная система находилась в зачаточном состоянии, вокруг нашей звезды вращалось множество протопланет. Этим термином астрономы обозначают крупные зародыши в протопланетном диске, прошедшие стадию внутреннего плавления, то есть имеющие сформированные недра.

Многие из протопланет сливались и образовывали более крупные небесные тела, в то время как другие не выдерживали столкновений и проигрывали битву за место рядом с Солнцем.

Такие космические ДТП привели к образованию бесчисленного множества богатых углеродом астероидов. И один из них совершил путешествие на Землю, в итоге осыпав её удивительными метеоритами.

Такой сценарий описала международная команда учёных после изучения уникальных обломков, найденных в Нубийской пустыне на территории Судана в 2008 году. Эти метеориты образовались во время взрыва астероида 2008 TC3 диаметром от двух до пяти метров. Взрыв случился на высоте порядка 40 километров над поверхностью планеты.

Правда, собрать получилось лишь 0,005% первоначальной массы астероида. Фрагментов набралось несколько сотен, и специалисты дали им общее название: метеориты Альмахата Ситта (Almahata Sitta).

Исследователи из Швейцарии, Франции и Германии провели грандиозную работу по изучению космических "пришельцев". Авторов интересовал не только возраст, но и состав образцов. Они очень быстро поняли, что перед ними урейлиты – это редкий тип каменного метеорита, который имеет уникальный минералогический состав.

Урейлиты содержат высокий процент углерода в виде графита и алмазов. Как правило, речь идёт о наноалмазах (меньше микрометра в диаметре), однако в данном случае исследователи с удивлением обнаружили алмазы диаметром до ста микрометров.

Эта особенность и помогла команде сделать предположение относительно происхождения метеоритов Альмахата Ситта. Алмазы, найденные в африканских урейлитах, по крайней мере, в сто раз больше, чем алмазы, образующиеся при столкновении небесных объектов. Значительно превосходят они и алмазы, которые образуются при конденсации паров углерода внутри облаков межпланетного газа и пыли (такие алмазные дожди идут, к примеру, на Сатурне и Юпитере).

Остаётся единственная возможность: алмазы уже находились в недрах протопланеты, когда произошёл "большой бум" (кстати, сформировались они как минимум 4,55 миллиарда лет назад).

Один из авторов работы геофизик Филипп Жилле (Philippe Gillet) из Федеральной политехнической школы Лозанны (Швейцария) поясняет, что столь крупные алмазы просто не могли образоваться в результате удара, скорее, они являются результатом геофизических процессов, происходивших на протопланете.

Используя просвечивающую электронную микроскопию, рентгеновскую спектроскопию, а также другие методы, специалисты выяснили, что внутри алмазов присутствуют небольшие зёрна богатых железом сульфидов, а также множество других минеральных включений (хромиты, фосфаты).

Команда подсчитала, что для образования таких алмазов требуется давление в 200 тысяч бар. Отсюда следует вывод о размерах протопланеты: вернее всего было бы сравнение с Меркурием, но не исключено, что небесное тело могло сравниться даже с Марсом. Причём формирование алмазов происходило ближе к его центру или буквально на границе металлического ядра.

Планетологи отмечают: тот факт, что Солнечная система в молодости была, скажем так, более многочисленной, давно не новость. Более того, относительно некоторых из её планет существуют очень любопытные и обоснованные гипотезы (например, что протопланета под названием Тейя некогда врезалась в юную Землю, и обломки после этой катастрофы слиплись в тело, ставшее спутником Земли, то есть Луной).

"У нас в руках остатки этого первого поколения планет, которых сегодня уже нет, потому что они были уничтожены или объединились в более массивную планету", — добавляет Жилле.

Находка, сделанная в Нубийской пустыне, ещё на один шаг приближает астрономов и геофизиков к пониманию того, какой была Солнечная система в самом начале пути и какие процессы в ней происходили, заключает учёный.

Более подробно об исследовании редчайших урейлитов рассказывается в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.

Напомним, что в метеоритных фрагментах также нашёлся неизвестный ранее "невозможный" кристалл и самый распространённый на Земле минерал.

Сегодня