Ученые уже давно знали, что на заре Солнечной системы первичные тела — протопланеты, или планетезимали, — сталкивались друг с другом, что вызывало химические изменения в их составе и образование ядер, что со временем приводило к формированию планет. Однако до сих пор было трудно понять, какая из сил играла решающую роль в этом процессе и почему в ядрах некоторых метеоритов ученые обнаруживают химические подписи, появление которых требует присутствия редких металлов, что крайне маловероятно в начале естественного процесса формирования ядра.
Для того, чтобы ответить на эти вопросы, специалисты Йельского университета создали компьютерные модели развития планетных ядер в ранние годы Солнечной системы, основываясь на переосмыслении данных железных метеоритов — остатков металлических ядер первых планетезималей.
Астрофизики предполагают, что высокоэнергетические столкновения начались через 1−2 миллиона лет после формирования Солнечной системы — по космологическим меркам это считается очень ранним периодом. На этом этапе некоторые планетезимали уже сформировали богатые металлом ядра, но процесс еще не был завершен. Столкновения разрушали эти ядра, а их фрагменты позже собирались заново в новые планетные тела. Этот процесс можно сравнить с игрой с конструктором, где детали постоянно разбирают и собирают в новые конфигурации.
«Эти события определили, какие элементы и минералы перешли в следующую стадию формирования планет», — поясняет автор работы Даманвир Сингх Гревал, доцент кафедры наук о Земле и планетах Йельского университета. «Наши результаты показывают, что путь к формированию планет был гораздо более динамичным и сложным, чем считалось ранее».
Открытие меняет представление о том, как формировалась наша планета. Вместо постепенного накопления материала из первичного газопылевого облака, Земля и другие планеты прошли через серию катастрофических разрушений и перестроек. Это объясняет, почему в составе планет обнаруживаются химические элементы и соединения, которые не могли бы образоваться при спокойном, постепенном росте.
Исследование также объясняет происхождение железных метеоритов, падающих на Землю. Эти космические камни оказываются не просто остатками древних планетезималей, но настоящими свидетелями бурной истории ранней Солнечной системы, когда космические тела постоянно сталкивались, разрушались и формировались заново.
Ранее студенты нашли способ раскрыть тайны спутника Юпитера Ио.
