Образцы астероида Рюгу помогли уточнить условия рождения Солнечной системы
Чтобы понять, как формировалась Солнечная система, исследователи изучают материалы древней протопланетной «туманности».
Источник: Новости науки. Иллюстрация нарисована нейросетью.
МОСКВА, 6 марта. /Новости науки/. Японские ученые изучили магнитную память частиц, доставленных на Землю с астероида Рюгу аппаратом Hayabusa2, и получили новые данные о магнитных полях и процессах, которые шли в ранней Солнечной системе. Анализ показал, что большинство микрочастиц сохраняет устойчивые компоненты естественной остаточной намагниченности, а характер этого сигнала, вероятно, связан не с загрязнением при доставке на Землю, а с древними процессами водного изменения вещества на родительском теле Рюгу.
Чтобы понять, как формировалась Солнечная система, исследователи изучают материалы древней протопланетной «туманности». Эти вещества взаимодействовали со слабым, но распространенным магнитным полем газопылевого диска. При формировании или последующих изменениях «след» этого поля мог закрепляться в минералах на миллиарды лет — это явление называют естественной остаточной намагниченностью (NRM). По таким записям можно восстанавливать эволюцию магнитных полей в протопланетном диске и, косвенно, условия транспорта вещества и формирования планет.
Рюгу — небольшой углеродистый околоземный астероид, который считают «кучей обломков» родительского тела, разрушенного на ранних этапах истории Солнечной системы. Поэтому он хранит очень древний материал. Возвращенные Hayabusa2 в 2020 году образцы дают редкую возможность изучать такие «первичные» частицы с минимальным земным магнитным влиянием, поскольку их тщательно хранят и контролируют возможные источники загрязнения.
Ранее подобные измерения проводились лишь для семи частиц Рюгу, и из-за малого числа образцов у разных групп не было единого мнения о том, как интерпретировать результаты. Команда под руководством доцента Масахико Сато (Токийский университет науки) расширила статистику и выполнила поэтапную размагничивающую обработку переменным магнитным полем (stepwise AFD) для 28 частиц размером меньше миллиметра. Измерения проводили на сверхчувствительном SQUID-магнитометре в Университете Токио.
Оказалось, что 23 из 28 частиц демонстрируют устойчивые компоненты NRM; у восьми частиц выявили две устойчивые компоненты, а у одной — неоднородное распределение направлений намагниченности внутри частицы. Последнее особенно важно: такая неоднородность указывает, что намагничивание происходило до окончательного «сцементирования» нынешних частиц, а значит, его нельзя объяснить поздними событиями — например, обработкой после забора пробы или воздействием на Земле.
Авторы также пришли к выводу, что наблюдаемая намагниченность с большой вероятностью является химической остаточной намагниченностью: она возникла при росте микроминералов магнетита (фрамбоидального магнетита) во время водного изменения пород на родительском теле Рюгу. Это означает, что частицы могли зафиксировать магнитное поле очень ранней Солнечной системы — потенциально в интервале примерно 3–7 млн лет после ее формирования, отмечают исследователи.
По мнению авторов, новые данные уточняют картину того, как менялись магнитные условия в протопланетном диске и как эволюционировало вещество, из которого затем сформировались планеты, включая Землю.
Результаты опубликованы в Journal of Geophysical Research: Planets.
Чтобы понять, как формировалась Солнечная система, исследователи изучают материалы древней протопланетной «туманности». Эти вещества взаимодействовали со слабым, но распространенным магнитным полем газопылевого диска. При формировании или последующих изменениях «след» этого поля мог закрепляться в минералах на миллиарды лет — это явление называют естественной остаточной намагниченностью (NRM). По таким записям можно восстанавливать эволюцию магнитных полей в протопланетном диске и, косвенно, условия транспорта вещества и формирования планет.
Рюгу — небольшой углеродистый околоземный астероид, который считают «кучей обломков» родительского тела, разрушенного на ранних этапах истории Солнечной системы. Поэтому он хранит очень древний материал. Возвращенные Hayabusa2 в 2020 году образцы дают редкую возможность изучать такие «первичные» частицы с минимальным земным магнитным влиянием, поскольку их тщательно хранят и контролируют возможные источники загрязнения.
Ранее подобные измерения проводились лишь для семи частиц Рюгу, и из-за малого числа образцов у разных групп не было единого мнения о том, как интерпретировать результаты. Команда под руководством доцента Масахико Сато (Токийский университет науки) расширила статистику и выполнила поэтапную размагничивающую обработку переменным магнитным полем (stepwise AFD) для 28 частиц размером меньше миллиметра. Измерения проводили на сверхчувствительном SQUID-магнитометре в Университете Токио.
Оказалось, что 23 из 28 частиц демонстрируют устойчивые компоненты NRM; у восьми частиц выявили две устойчивые компоненты, а у одной — неоднородное распределение направлений намагниченности внутри частицы. Последнее особенно важно: такая неоднородность указывает, что намагничивание происходило до окончательного «сцементирования» нынешних частиц, а значит, его нельзя объяснить поздними событиями — например, обработкой после забора пробы или воздействием на Земле.
Авторы также пришли к выводу, что наблюдаемая намагниченность с большой вероятностью является химической остаточной намагниченностью: она возникла при росте микроминералов магнетита (фрамбоидального магнетита) во время водного изменения пород на родительском теле Рюгу. Это означает, что частицы могли зафиксировать магнитное поле очень ранней Солнечной системы — потенциально в интервале примерно 3–7 млн лет после ее формирования, отмечают исследователи.
По мнению авторов, новые данные уточняют картину того, как менялись магнитные условия в протопланетном диске и как эволюционировало вещество, из которого затем сформировались планеты, включая Землю.
Результаты опубликованы в Journal of Geophysical Research: Planets.
