Dokazi sugeriraju da su površinski minerali vanjskih asteroida glavnog pojasa, za koje se pretpostavlja da su izvor gradivnih blokova Zemljine vode i života, stabilni samo na niskim temperaturama. Ovi asteroidi nastali su u udaljenim orbitama i mogu pomoći u objašnjenju Zemljinog sastava.
Nastanak Sunčeva sustava
Vjeruje se da je naš Sunčev sustav nastao iz oblaka plina i prašine, takozvane solarne maglice, koja se počela gravitacijski kondenzirati prije ~ 4,6 milijardi godina.
Kako se ovaj oblak skupljao, počeo se vrtjeti i oblikovao se u disk koji se okreće oko najveće gravitacijske mase u svom središtu, koji će postati naše Sunce.
Naš Sunčev sustav naslijedio je sav svoj kemijski sastav od ranije zvijezde ili zvijezda koje su eksplodirale kao supernove.
Kako je Sunce ozračilo okolni disk, stvorilo je toplinski gradijent u ranom Sunčevom sustavu. Iz tog razloga, unutarnji planeti, Merkur, Venera, Zemlja i Mars, uglavnom su kameni (većinom sastavljeni od težih elemenata, poput željeza, magnezija i silicija), dok su vanjski planeti većim dijelom sastavljeni od lakših elemenata, posebno vodika, helija , ugljika, dušika i kisika.
Vjeruje se da je Zemlja djelomično nastala od ugljičnih meteorita, za koje se smatra da potječu od vanjskih asteroida glavnog pojasa. Teleskopska promatranja vanjskih asteroida glavnog pojasa otkrivaju uobičajenu značajku refleksije od 3,1 µm koja sugerira da njihovi vanjski slojevi sadrže vodeni led ili amoniziranu glinu, ili oboje, koji su stabilni samo na vrlo niskim temperaturama.
Zanimljivo je da, iako nekoliko linija dokaza sugerira da su ugljični meteoriti izvedeni iz takvih asteroida, meteoriti pronađeni na Zemlji općenito nemaju tu značajku. Asteroidni pojas stoga postavlja mnoga pitanja za astronome i planetarne znanstvenike.
Rezultati novog istraživanja
Novo istraživanje koje su vodili istraživači sa Earth-Life Science Institute (ELSI) na Tokyo Institute of Technology sugerira da su ti asteroidni materijali mogli nastati vrlo daleko u ranom Sunčevom sustavu, a zatim su kaotičnim procesima miješanja transportirani u unutarnji Sunčev sustav.
U ovom istraživanju, kombinacija promatranja asteroida pomoću japanskog svemirskog teleskopa AKARI i teorijskog modeliranja kemijskih reakcija u asteroidima sugerira da površinski minerali prisutni na vanjskim asteroidima glavnog pojasa, posebno gline koje sadrže amonijak (NH3), nastaju iz početnih materijala koji sadrže NH3 i CO2 led koji su stabilni samo na vrlo niskim temperaturama iu uvjetima bogatim vodom.
Na temelju ovih rezultata, smatra se da su se vanjski asteroidi glavnog pojasa formirali u udaljenim orbitama i diferencirali tako da tvore različite minerale u omotačima bogatim vodom i jezgrama u kojima dominiraju stijene.
Kako bi razumjeli izvor odstupanja u izmjerenim spektrima ugljičnih meteorita i asteroida, koristeći računalne simulacije, tim je modelirao kemijsku evoluciju nekoliko vjerojatnih primitivnih smjesa dizajniranih da simuliraju primitivne asteroidne materijale. Zatim su upotrijebili ove računalne modele za proizvodnju simuliranih spektra refleksije za usporedbu s teleskopski dobivenim.
Njihovi modeli su pokazali da kako bi odgovarao spektru asteroida, početni materijal mora sadržavati značajnu količinu vode i amonijaka, relativno nisku količinu CO2 i reagirati na temperaturama ispod 70°, što sugerira da su asteroidi nastali mnogo dalje od njihovih sadašnje lokacije u ranom Sunčevom sustavu.
Ako su rezultati točni, ovo istraživanje sugerira da Zemljina formacija i jedinstvena svojstva proizlaze iz osebujnih aspekata formiranja Sunčevog sustava.
Kozmička povijest
Materijali koji su formirali Zemlju mogli su se formirati vrlo daleko u ranom Sunčevom sustavu, a zatim su uneseni tijekom posebno turbulentne rane povijesti Sunčevog sustava.
Nedavna promatranja protoplanetarnih diskova pomoću Atacama Large Millimeter/submilimeter Array (ALMA) pronašla su mnoge prstenaste strukture, za koje se vjeruje da su izravna opažanja planetezimalne formacije. Kao što je glavni autor Hiroyuki Kurokawa sažimao rad, “Ostaje li se utvrditi je li formiranje našeg Sunčevog sustava tipičan ishod, ali brojna mjerenja sugeriraju da bismo našu kozmičku povijest mogli uskoro staviti u kontekst.”
Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram-t.me/kozmoshr
Izvori:
H. Kurokawa, T. Shibuy, Y. Sekine, B. L. Ehlmann, F. Usui, S. Kikuch, M. Yoda, “Distant Formation and Differentiation of Outer Main Belt Asteroids and Carbonaceous Chondrite Parent Bodies,” AGU Advances
Anonymus(29.03.2022.), “Meteorites That Helped Form Earth May Have Formed in the Outer Solar System,” TokyoTech News
