Каждый день на Землю оседают десятки тонн космической пыли. Большая её часть состоит из мельчайших частиц астероидов и комет, которые переживают прохождение через атмосферу и становятся ценным материалом для научных исследований. Именно эти микроскопические фрагменты помогают учёным изучать состав древних тел Солнечной системы, не отправляя дорогостоящие космические миссии к каждому из них.
Однако новое исследование показало, что часть космической пыли может происходить вовсе не от известных астероидов. Анализ необычных микрометеоритов позволил обнаружить признаки ранее неизвестного типа небесных тел, которые пока не представлены ни в коллекциях метеоритов, ни в существующих каталогах астероидов. Это открытие указывает на то, что в окрестностях Земли могут находиться ещё не изученные примитивные астероиды, сохранившие вещество первых эпох формирования Солнечной системы.
Что такое космическая пыль
Под космической пылью обычно понимают мельчайшие частицы размером от долей миллиметра до нескольких миллиметров, которые постоянно попадают в атмосферу Земли.
Большинство из них представляет собой микрометеориты — крошечные обломки астероидов или комет.
Во время входа в атмосферу такие частицы сильно нагреваются. Многие из них плавятся и приобретают почти идеальную сферическую форму. Подобные образования получили название космических сферул.
Несмотря на крошечные размеры, они несут ценную информацию о происхождении вещества в Солнечной системе.
Почему их сложно «узнать»
Обычные метеориты зачастую сохраняют свою внутреннюю структуру, поэтому определить их происхождение сравнительно проще.
С космической пылью ситуация значительно сложнее.
При нагреве в атмосфере первоначальные минералы частично разрушаются, а внешний вид изменяется.
Поэтому исследователям приходится использовать другие методы идентификации.
Одним из самых надёжных считается анализ изотопного состава кислорода.
Соотношение различных изотопов действует как своеобразный химический паспорт, позволяющий установить, к какому типу небесных тел принадлежало исходное вещество.
Неожиданная находка
При изучении коллекций космической пыли учёные обратили внимание на необычную группу сферул.
Их химический состав заметно отличался от большинства известных образцов.
Особенно необычным оказалось содержание изотопов кислорода.
Полученные значения не совпали ни с одной из известных групп метеоритов.
Подобные частицы уже ранее относили к так называемой «группе 4», происхождение которой долгое время оставалось неизвестным.
Исследование образцов из Антарктиды и городов
Для новой работы специалисты проанализировали десять необычных сферул, найденных в Антарктиде, а также аналогичные частицы, собранные с городских крыш.
Использовались сразу несколько современных методов исследования:
- электронная микроскопия;
- химический анализ минералов;
- высокоточное измерение изотопного состава кислорода;
- изучение внутренней структуры образцов.
Оказалось, что обе коллекции содержат практически одинаковые частицы, относящиеся к ранее не выделенной разновидности космической пыли.
Новый тип космических сферул
Исследователи предложили выделить эти частицы в отдельную категорию.
Их отличают сразу несколько необычных особенностей.
Среди них:
- высокое содержание серы;
- очень низкое содержание кислорода определённого изотопного состава;
- необычно малое количество магнетита;
- присутствие капель сплава железа, никеля и серы;
- особый химический состав стекловидной массы.
Подобное сочетание признаков ранее практически не встречалось.
Следы древнего смешения вещества
Особенно интересным оказалось строение некоторых частиц.
В пределах одной сферулы учёные обнаружили области с различным изотопным составом кислорода.
Это означает, что исходное вещество уже до попадания на Землю состояло как минимум из двух различных компонентов.
Иными словами, родительское тело этих частиц представляло собой сложную смесь материалов разного происхождения.
Откуда могла прилететь эта пыль
После лабораторного анализа исследователи построили компьютерные модели движения подобных частиц.
Расчёты показали, что при входе в атмосферу они двигались с достаточно высокой скоростью.
Такие скорости лучше соответствуют орбитам околоземных астероидов, чем объектов главного пояса между Марсом и Юпитером.
Возможный неизвестный астероид
Наиболее вероятным источником необычной пыли авторы работы считают ранее неизвестный примитивный углеродистый астероид.
По своим характеристикам он, вероятно, родственен некоторым редким углеродистым хондритам, однако полностью не совпадает ни с одной известной группой.
Самое интересное заключается в том, что подобного метеорита пока нет ни в одной мировой коллекции.
Получается своеобразный парадокс.
Следы такого тела уже лежат на поверхности Земли в виде микроскопической космической пыли, однако крупные обломки до сих пор не обнаружены.
Почему это важно
Углеродистые астероиды считаются одними из наиболее древних объектов Солнечной системы.
Они практически не изменились с момента её формирования около 4,6 миллиарда лет назад.
Именно такие тела могут содержать:
- древнейшие минералы;
- воду в связанном виде;
- органические соединения;
- информацию о ранней истории формирования планет.
Поэтому обнаружение нового типа подобных астероидов представляет большой научный интерес.
Почему мы до сих пор не нашли такие астероиды
Это вовсе не означает, что они отсутствуют.
Существует несколько возможных причин.
Во-первых, такие объекты могут иметь очень небольшие размеры.
Во-вторых, их орбиты способны затруднять наблюдения с Земли.
Кроме того, некоторые астероиды имеют очень тёмную поверхность и отражают крайне мало солнечного света, поэтому обнаружить их значительно сложнее.
Космическая пыль как источник новых открытий
Интересно, что подобные исследования обходятся значительно дешевле космических экспедиций.
Учёные буквально собирают материал, который уже самостоятельно прилетел на Землю.
Антарктический лёд и даже обычные городские крыши постепенно накапливают микрометеориты, позволяя исследователям изучать вещество различных тел Солнечной системы.
Каждая новая необычная частица способна привести к открытию ранее неизвестного класса астероидов.
Что будет дальше
Теперь перед астрономами стоит новая задача — попытаться обнаружить предполагаемые родительские тела непосредственно в космосе.
В этом могут помочь:
- современные обзоры неба;
- новые автоматические телескопы;
- будущие миссии к околоземным астероидам;
- исследования недавно найденных метеоритов.
Если удастся найти астероид, химический состав которого совпадёт с характеристиками обнаруженной космической пыли, это станет важным подтверждением новой гипотезы.
Маленькие частицы помогают раскрывать большие тайны
Исследование показывает, что даже микроскопические пылинки способны существенно изменить представления о ближайшем космическом окружении Земли. Анализ нескольких десятков крошечных сферул позволил предположить существование неизвестного ранее типа околоземных астероидов, который пока не представлен ни в каталогах небесных тел, ни в коллекциях метеоритов.
Каждая такая находка помогает всё точнее восстановить историю формирования Солнечной системы и понять, какие древние объекты продолжают обращаться в космосе рядом с нашей планетой. Возможно, именно изучение космической пыли позволит обнаружить новые астероиды задолго до того, как к ним отправятся автоматические исследовательские аппараты.
Источники:
Статья создана по материалам Phys.Org
