Скритите магнитни модели в метеоритите разкриват тайните на ранната Слънчева система

Електронен микроскоп, изображения на картата на метеорита с магнитен поток и цветно колело. (Кимура и др., ApJL, 2021 г.)

Слънчевата система е положително лоша с магнитни полета. Те обвиват (повечето) планетите и техните луни, които взаимодействат с магнитното поле за цялата система, завихрящо се от Слънцето.

Макар и невидими с невъоръжено око, тези магнитни полета оставят своите следи след себе си. Земната кора е надупчена с магнитни материали, например товазапазват палеомагнитен записна променящото се магнитно поле на планетата. А метеоритите, когато имаме достатъчно късмет да ги открием, могат да ни разкажат за магнитното поле в средата, в която са се образували преди милиарди години.

Повечето от метеоритите, които изучаваме по този начин, са от астероид колан, който се намира между Марс и Юпитер . Но астрономите от Япония току-що разработиха ново средство за изследване на магнитните материали в метеоритите от много, много по-далече - и по този начин предоставиха нов инструмент за разбиране на външните граници на ранната Слънчева система.

„Примитивните метеорити са времеви капсули от първични материали, образувани в началото на нашата Слънчева система,“ каза астрономът Юки Кимура от Института за наука за ниски температури към университета Хокайдо в Япония.

„За да разберем физическата и химическата история на Слънчевата система, е изключително важно да анализираме различни видове метеорити с различен произход.“

Техниката се нарича палеомагнитна електронна холография в нанометров мащаб. Той използва мощната техника на електронна холография, която включва изучаване на интерферентните модели, произведени от електронни вълни в даден материал, за да се разбере структурата на този материал. В наномащаба това създава данни с много висока разделителна способност.

След това те приложиха тази техника към много специален метеорит, наречен метеорит от езерото Тагиш. Този метеорит падна на Земята през 2000 г. и беше изваден много бързо след това, което означава, че е малко вероятно да бъде значително променен от средата, в която е паднал.

Предишни анализи предполагаха, че метеоритът е необичайно девствен, образуван преди около 4,5 милиарда години - само няколко милиона години след образуването на Слънцето. Траекторията му предполага, че е пътувал до Земята от района на астероидния пояс, а реконструкцията предполага, че е бил около 4 метра (13 фута) напречно преди навлизането в атмосферата.

Съдържа и магнетит. Когато този метеорит е бил горещ и разтопен, всякакви външни магнитни полета биха променили и подредили магнетита по неговите линии на полето. Когато скалата се охлади и втвърди, тези подравнявания биха се установили, оставяйки вкаменелости на това магнитно поле.

Въз основа на своите електронни холографски изображения и числени симулации, екипът на Кимура успя да направи извод за историята на метеорита от езерото Тагиш.

Те откриха, че родителското тяло на метеорита се е образувало в пояса на Кайпер, ледената област зад Нептун, около 3 милиона години след образуването на минерали в Слънчевата система. Там той нарасна до размер от около 160 километра (100 мили).

От тази точка той мигрира навътре към астероидния пояс, вероятно поради смущение от миграцията на Юпитер, процес, който предизвика доста гравитационен хаос в Слънчевата система.

По време на този процес - около 4-5 милиона години след образуването на минералите - метеоритът Тагиш беше ударен от тяло с диаметър около 10 километра, движещо се със скорост от около 5 километра в секунда.

Магнетитът вътре в метеорита, заключи екипът, би се образувал, когато родителското тяло се е нагрело до около 250 градуса по Целзий поради радиогенен вътрешно отопление, комбинирано с топлина от удара. След това просто увисна, като беше девственото си аз, докато не се разби в Земята.

Това дава нови улики за това как Слънчевата система е станала такава, каквато е днес - процес, който до голяма степен е обвит в мистерия. Сега екипът прилага техниката си към проби от астероида Ryugu, извлечени от сондата Hayabusa2, с надеждата да разкрие повече.

'Нашите резултати ни помагат да направим извод за ранната динамика на телата на Слънчевата система, които са се случили няколко милиона години след формирането на Слънчевата система, и предполагат високоефективно формиране на външните тела на Слънчевата система, включително Юпитер', каза Кимура .

„Нашият палеомагнитен метод в нанометров мащаб ще разкрие подробна история на ранната Слънчева система.“

Изследването е публикувано в Астрофизичният вестник .

За Нас

Публикуването На Независими, Доказани Факти От Доклади За Здравето, Пространството, Природата, Технологиите И Околната Среда.