Крошечные минеральные зёрна внутри антарктического метеорита могут хранить древнейшее на сегодняшний день свидетельство существования магнитного поля в молодой Солнечной системе. Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) измерили остаточную намагниченность этих зёрен и оценили, что поле, окружавшее новорождённое Солнце, достигало примерно 150–600 микротесла — это примерно в три–двенадцать раз сильнее магнитного поля Земли сегодня.
Результат получен благодаря метеориту DOM 08006, найденному в 2008 году в антарктическом хребте Доминион. Он необычайно примитивен: порода, по-видимому, избежала многих химических изменений, которые затронули другие метеориты после их образования. Это делает его редким архивом солнечной туманности — вращающегося облака газа и пыли, из которого возникли Солнце и планеты.
Большинство метеоритов не являются столь чистыми «капсулами времени». Их материнские тела могли нагреваться, пропитываться водой, разрушаться или смешиваться с материалом из других частей пояса астероидов. DOM 08006 подвергся гораздо меньшим изменениям, поэтому его минеральные зёрна всё ещё напоминают вещество, конденсировавшееся near самого начала истории Солнечной системы. Именно поэтому исследователи выбрали его для поисков магнетизма, который мог быть стёрт в более сильно изменённых породах.
Команда сосредоточилась на включениях, богатых кальцием и алюминием (CAI). Эти минералы миллиметрового масштаба образовались в течение первых 200 000 лет истории Солнечной системы и относятся к древнейшим твёрдым материалам, доступным учёным для изучения. Некоторые из них содержат магнитные минералы, которые могли зафиксировать силу и направление окружавшего их поля в момент остывания.
Эта запись важна потому, что ранняя Солнечная система начиналась не как плоская планетная система. Она возникла как примерно сферическое облако. По мере сжатия облако вращалось всё быстрее и сплющивалось в диск. Гравитация, очевидно, управляла большей частью этого превращения, но заряженные частицы, движущиеся через диск, также могли генерировать магнитные поля. Эти поля могли помогать перемещать газ внутрь, к растущему Солнцу, и влиять на то, как собиралось первое твёрдое вещество.
Чтобы проверить эту идею, исследователи выделили небольшие зёрна CAI из DOM 08006 и идентифицировали среди них те, что содержат железосодержащие минералы. Затем они измерили магнетизм, сохранившийся внутри зёрен. Выведенная ими напряжённость поля согласуется с представлением о сильной магнитной среде на самой ранней стадии формирования Солнечной системы — до того, как Солнце полностью приобрело свой современный облик.
Этот сигнал называется остаточной намагниченностью. Когда магнитный минерал образуется или остывает в магнитном поле, его микроскопические домены могут сохранять «память» об этом поле. Измерить такую память спустя миллиарды лет трудно: зёрна крошечные, CAI химически сложны, и даже небольшой более поздний нагрев мог изменить запись. Поэтому команда отбирала только те зёрна, состав и история которых поддерживали такую интерпретацию.
Находка не исключает гравитацию из этой истории. Исследователи описывают магнетизм как дополнительный ингредиент процесса, превратившего облако газа и пыли в звезду, окружённую планетами. Более ранние измерения уже находили свидетельства магнитного поля через несколько миллионов лет после начала существования системы, когда Солнце уже сформировалось и планеты начинали собираться. Новые измерения приближают эти свидетельства к самому началу.
Хронология важна потому, что первые стадии коллапса задают архитектуру всего последующего. Магнитное поле может связывать заряженный газ с вращающимся диском, влиять на движение вещества внутрь и на то, как быстро диск теряет энергию. Исследование не утверждает, что магнетизм в одиночку создал Солнце или планеты. Оно показывает, что модель, основанная только на гравитации, упускает поле, которое уже присутствовало, когда формировались первые твёрдые тела.
Эта ранняя хронология может помочь объяснить, как вещество перераспределялось до появления планет. Она также даёт астрономам способ сравнивать историю, записанную в метеоритах, с дисками, которые они наблюдают вокруг молодых звёзд сегодня. Curiosmos ранее объяснял разницу между метеором, метеороидом и метеоритом, а также рассматривал, что необычные молодые планеты говорят о формировании скалистых миров. Этот новый результат добавляет физическую запись из первых мгновений существования нашей собственной системы.
Источники и дополнительная литература
-
MIT News. (2024). Tiny mineral grains in Antarctic meteorite preserve oldest evidence of magnetic field in the early solar system.
-
Curiosmos. (n.d.). Meteor vs. meteoroid vs. meteorite: What’s the difference?
-
Curiosmos. (n.d.). What unusual young planets reveal about rocky-world formation.
-
Nature / Science Advances (публикация исследования DOM 08006, данные о остаточной намагниченности CAI).
Ваш комментарий