Крупицы вещества, образовавшегося задолго до рождения Солнца и Солнечной системы, обнаружились в ходе нового исследования состава одного из метеоритов. Открытию, совершенному группой американских, швейцарских и австралийских ученых, посвящена статья в издании Proceedings of the National Academy of Sciences. Частицы досолнечной материи, содержащиеся в метеорите, имеют различный возраст, и наиболее древние из них образовались, по-видимому, около семи миллиардов лет назад.
Осколки исчезнувших светил
Метеорит, подаривший исследователям ценную находку, именуется Мерчисонским по названию австралийской деревни, неподалеку от которой он упал в 1969 году. Этот космический гость принадлежит к классу углистых хондритов – древнейших тел в Солнечной системе. Особенности их состава и структуры свидетельствуют о том, что хондриты сформировались непосредственно из пылевого облака, некогда окружавшего новорожденное Солнце.
Однако очень редко в хондритах обнаруживаются включения еще более старого материала – так называемые пресолярные зерна. Эти микроскопические объекты – вещество давно окончивших свой жизненный путь звезд – сконденсировались в твердые пылинки до возникновения Солнца. Каждая находка таких зерен – большое событие для науки. А зерна из Мерчисонского хондрита особенно ценны, так как их датировка показала наибольший возраст.
Старше Солнца
По химическому составу обнаруженные учеными зерна представляют собой карбид кремния. Эти частицы в количестве четырех десятков были выделены методом кислотной экстракции измельченного метеоритного материала. Размеры зерен различны: от нескольких единиц до нескольких сотен микрон.
Непосредственная датировка пресолярных включений невозможна, так как неизвестен их исходный изотопный состав. Однако возраст метеорита установлен – приблизительно 4,6 миллиарда лет. Сколько времени зерна существовали до того, как оказались заперты в нем, удалось определить путем анализа содержания гелия-3 и неона-21. Эти изотопы образуются при воздействии на пылинки космических лучей больших энергий в межзвездном пространстве, а не в протопланетном облаке.
Выяснилось, что значительная часть зерен провела в межзвездной среде около 300 миллионов лет, следовательно, их возраст – до 4,9 миллиардов лет. Но некоторое количество частиц более чем на миллиард лет старше метеорита. Самые мелкие зерна оказались и самыми возрастными. Они представляют собой древнейшее известное на Земле твердое вещество.
Свидетели далеких эпох
Моделирование, проведенное на основе полученных датировок, показывает, что в период от девяти до семи миллиардов лет назад усилилась интенсивность звездообразования. Остатком сформировавшихся тогда светил и является пресолярная звездная пыль.
Ученые установили также, что как минимум двенадцать из сорока исследованных зерен в межзвездном пространстве были компонентами более крупных (до 30 раз) агрегатов. Позднее, возможно, уже на стадии формирования солнечного газопылевого диска, скопления пылинок разрушились, а их фрагменты вошли в состав метеорита.
Авторы работы убеждены, что Мерчисон содержит и другие аналогичные объекты, и дальнейшее изучение его способно принести новые открытия. Они помогут лучше понять историю галактики, построить более точные модели звездообразования и раскрыть многие подробности рождения нашего дома – Солнечной системы.