Хондриты — одни из старейших метеоритов в Солнечной системе, их возраст составляет около 4,5 миллиарда лет. Ранее полагалось, что они сформировались в бурных условиях, но результаты недавнего исследования противоречат этому предположению. Полученные данные способны изменить современные представления о процессе формирования планет в нашей звездной системе.
В условиях ранней Солнечной системы, характеризующихся плавлением и аккрецией пылевых частиц при температурах около 1727 °C, сформировались хондры — сферические капли, образовавшиеся из затвердевшего расплавленного силикатного материала. Эти округлые образования, имеющие размер от 0,5 до 1 миллиметра, впоследствии объединялись, формируя астероиды.
Хондриты состоят в основном из хондрул – мельчайших округлых частиц, образовавшихся из расплавленного материала в протопланетном диске. Поскольку в их составе присутствуют элементы, аналогичные химическому составу солнечной фотосферы, эти древние метеориты позволяют ученым глубже понять процессы формирования планет. Например, ранее Naked Science рассказывал о метеорите, который откололся от древней протопланеты старше Земли.
Астрономов заинтересовала необычная форма и наличие трещин внутри этих небесных тел. Ранее считалось, что они образовались в результате столкновений с другими объектами на высокой скорости, однако новые исследования показали, что, представленного в журнале Earth and Planetary Science Letters, исследования продемонстрировали, что для образования хондритов не требуются столкновения, связанные с высоким уровнем энергии.
Исследователи во главе с Энтони Сере и Гаем Либурелем, работающие в Обсерватории Лазурного берега (Франция), установили, что постепенное формирование хондритов, вероятно, происходило при невысоких температурах и слабой турбулентности. Это открытие вносит существенные коррективы в современные модели формирования планет.
Используя компьютерное моделирование, исследователи показали, что деформация хрящей и образование трещин происходили при столкновениях с небольшой скоростью и температуре около 727 °C. Кроме того, трещины, даже внутри отдельных хрящей, появлялись при более низких температурах из-за разницы в тепловом расширении при нагреве и сжатии между аморфными и кристаллическими структурами. Для этого не был необходим внешний удар.
Согласно исследованиям, первичный механизм, заключающийся в пластической деформации при высоких температурах, наблюдается при образовании обычных хондритов, содержащих до 90% хондр. Второй же механизм, связанный с самостоятельным образованием трещин в процессе охлаждения, типичен для углеродистых хондритов, в которых доля хондр колеблется от 20 до 50 процентов).
Согласно полученным данным, обычные хондриты сформировались в результате слияния большого количества пластичных хондр, тогда как углеродистые хондриты появились при более низких температурах, когда хондры становились хрупкими, растрескивались и не успевали соединиться. В статье ученые указали, что в подобных условиях могли образовываться не только метеориты, но и другие каменные тела ранней Солнечной системы.
Представленные данные позволяют переосмыслить процесс образования хондритов, расширяя существующие знания, которые в основном базируются на химическом анализе. Кроме того, это открытие подтверждает выдвинутые ранее гипотезы о формировании древних небесных объектов в условиях с меньшей турбулентностью.