Skryté magnetické vzory vo vnútri meteoritov odhaľujú tajomstvá ranej slnečnej sústavy

Elektrónový mikroskop, magnetický tok a snímky meteoritu z farebného kolieska. (Kimura a kol., ApJL, 2021)

Slnečná sústava je veľmi mizerná s magnetickými poľami. Obklopujú (väčšinu) planét a ich mesiacov, ktoré interagujú s celosystémovým magnetickým poľom víriacim zo Slnka.

Hoci sú tieto magnetické polia neviditeľné voľným okom, zanechávajú za sebou svoje stopy. Zemská kôra je posiata magnetickými materiálmi, napruchovávať paleomagnetický záznammeniaceho sa magnetického poľa planéty. A keď budeme mať to šťastie, že ich nájdeme, meteority nám môžu povedať o magnetickom poli v prostredí, v ktorom sa vytvorili pred miliardami rokov.

Väčšina meteoritov, ktoré študujeme týmto spôsobom, pochádza z asteroid pás, ktorý sedí medzi Mars a Jupiter . Ale astronómovia z Japonska práve vyvinuli nový prostriedok na skúmanie magnetických materiálov v meteoritoch z oveľa väčšej vzdialenosti - a tak poskytli nový nástroj na pochopenie vonkajších oblastí ranej slnečnej sústavy.



'Primitívne meteority sú časové kapsuly prvotných materiálov vytvorených na začiatku našej slnečnej sústavy,' povedal astronóm Yuki Kimura z Inštitútu vied o nízkych teplotách na univerzite Hokkaido v Japonsku.

'Aby sme pochopili fyzikálnu a chemickú históriu Slnečnej sústavy, je nevyhnutné analyzovať rôzne typy meteoritov rôzneho pôvodu.'

Táto technika sa nazýva paleomagnetická elektrónová holografia v nanometrovom meradle. Využíva výkonnú techniku ​​elektrónovej holografie, ktorá zahŕňa štúdium interferenčných vzorov produkovaných elektrónovými vlnami v materiáli, aby sme pochopili štruktúru tohto materiálu. V nanoúrovni to produkuje dáta s veľmi vysokým rozlíšením.

Potom aplikovali túto techniku ​​na veľmi špeciálny meteorit nazývaný meteorit z jazera Tagish. Tento meteorit spadol na Zem v roku 2000 a potom bol veľmi rýchlo získaný, čo znamená, že je nepravdepodobné, že by bol výrazne zmenený prostredím, do ktorého padol.

Predchádzajúce analýzy naznačili, že meteorit bol nezvyčajne nedotknutý a vznikol asi pred 4,5 miliardami rokov - len niekoľko miliónov rokov po sformovaní Slnka. Jeho dráha naznačuje, že na Zem putovala z oblasti pásu asteroidov a rekonštrukcia naznačuje, že to bolo asi 4 metre (13 stôp) v priemere pred vstupom do atmosféry.

Obsahuje tiež magnetit. Keď bol tento meteorit horúci a roztavený, akékoľvek vonkajšie magnetické polia by sa zmenili a zarovnali magnetit pozdĺž jeho siločiar. Keď sa hornina ochladila a stvrdla, tieto zarovnania by sa ustálili a zanechali by fosílne záznamy tohto magnetického poľa.

Na základe ich elektrónového holografického zobrazovania a numerických simulácií bol Kimurov tím schopný odvodiť históriu meteoritu Tagish Lake.

Zistili, že materské teleso meteoritu vzniklo v Kuiperovom páse, ľadovej oblasti za Neptúnom, asi 3 milióny rokov po vzniku minerálov v Slnečnej sústave. Tam narástol do veľkosti asi 160 kilometrov (100 míľ).

Od tohto bodu migroval dovnútra smerom k pásu asteroidov, pravdepodobne v dôsledku narušenia migrácie Jupitera, čo je proces, ktorý spôsobil v Slnečnej sústave dosť gravitačný chaos.

Počas tohto procesu - asi 4-5 miliónov rokov po vytvorení minerálov - na meteorit Tagish narazilo teleso s priemerom asi 10 kilometrov, ktoré sa pohybovalo rýchlosťou asi 5 kilometrov za sekundu.

Magnetit vo vnútri meteoritu, dospel tím k záveru, by sa vytvoril, keď sa materské teleso zahrialo na približne 250 stupňov Celzia v dôsledku rádiogénny vnútorné vykurovanie, kombinované s teplom z nárazu. Potom sa len tak poflakoval, keďže bol jeho nedotknutým ja, až kým nenarazil na Zem.

To prináša nové stopy o tom, ako sa slnečná sústava stala takou, aká je dnes - proces, ktorý je do značnej miery zahalený rúškom tajomstva. Tím teraz aplikuje svoju techniku ​​na vzorky asteroidu Ryugu, ktorý získala sonda Hayabusa2, v nádeji, že odhalí viac.

'Naše výsledky nám pomáhajú odvodiť skorú dynamiku telies Slnečnej sústavy, ku ktorej došlo niekoľko miliónov rokov po sformovaní Slnečnej sústavy, a naznačujú vysoko efektívnu tvorbu vonkajších telies Slnečnej sústavy, vrátane Jupitera.' povedal Kimura .

'Naša paleomagnetická metóda v nanometrovom meradle odhalí podrobnú históriu ranej slnečnej sústavy.'

Výskum bol publikovaný v r The Astrophysical Journal .

O Nás

Publikácia Nezávislých, Osvedčených Skutočností O Správach O Zdraví, Priestore, Prírode, Technológii A Životnom Prostredí.