Первые твёрдые тела Солнечной системы формировались не из равной смеси доступных материалов. К такому выводу пришли исследователи Йельского университета, изучившие химические следы в метеоритах. Их работа опубликована 18 сентября в журнале Nature Astronomy.
Учёные установили, что уже в течение первого миллиона лет после начала формирования Солнечной системы планетезимали преимущественно включали хондры — миллиметровые каменные частицы, возникшие при высоких температурах. На долю матрицы, представляющей собой холодную мелкозернистую пыль с большим количеством водяного льда и органических веществ, приходилось лишь 8–17% исходного материала.
«Наша работа показывает, что этот процесс сборки был удивительно избирательным с самого начала. Самые ранние тела внешней Солнечной системы состояли на 83–92% из хондр и почти не содержали богатой льдом и летучими веществами пыли, которая преобладает в объектах, сформировавшихся позднее», — сказал первый автор исследования Даманвир Гревал, доцент кафедры наук о Земле и планетах факультета искусств и наук Йельского университета.
Проверить состав тел, появившихся в первый миллион лет, было сложно: сохранившихся недифференцированных объектов того времени не осталось. Поэтому команда Гревала обратилась к железным метеоритам из внешней части Солнечной системы. Их родительские тела содержали столько радиоактивного алюминия-26, что полностью расплавились, однако химический состав сохранил сведения об исходном веществе.
Для реконструкции исследователи использовали два независимых показателя матрицы. Первым была сера, которой особенно много в этом компоненте, вторым — степень окисления железа, позволяющая оценить присутствие водяного льда и окисленной пыли. Оба признака привели к одному результату: ранние планетезимали были крайне бедны матрицей, а оставшаяся часть почти полностью состояла из хондр.
«Оба показателя независимо указывают на одну и ту же картину: эти ранние планетезимали содержали исключительно мало матрицы. Именно это совпадение делает результат надёжным», — отметил Гревал. По его словам, многие древние хондры, вероятно, вошли в состав первого поколения планетезималей, которые затем расплавились, из-за чего физические свидетельства исчезли, а сами хондры стали редкими среди сохранившихся метеоритов. Исследование провели Даманвир Гревал, Чжунтянь Чжан из Принстонского университета и Йоанна Дронжковска из Института исследований Солнечной системы имени Макса Планка в Германии при финансовой поддержке Йельского университета.