В алжирском метеорите нашли ледяные окаменелости
Астрономы нашли в составе алжирского метеорита Acfer 094 необычные высокопористые области, которые, как считают ученые, остались после испарения из них древнего водяного льда, попавшего туда из протопланетного диска, вращавшегося вокруг Солнца. Статья опубликована в журнале Science Advances.
Считается, что в ранней Солнечной системе слипание частиц пыли и льда вело к образованию планетезималей, а последующие столкновения и слияния подобных объектов приводили к образованию планет и их спутников. Сейчас в межпланетной среде практически невозможно отыскать частицы пыли из протосолнечной туманности в своем первозданном виде, которые не были подвержены влиянию внешних факторов, например перегрева или излучения Солнца, однако их можно отыскать в малых телах, таких как кометы и астероиды.
Одним из наиболее примитивных внеземных материалов считается космическая пыль, источником которой служат кометы, получившая обозначение CP-IDP (Chondritic Porous Interplanetary Dust Particle). Частицы такой пыли представляют собой высокопористые агломераты из безводных силикатов субмикронного размера, частиц железа, никеля, и их сульфидов, а также органических веществ. Предполагается, что пористая структура пылинок является результатом испарения льда, изначально присутствовавшего в комете. Еще одним наиболее распространенным кандидатом на роль стройматериала Солнечной системы считаются зерна субмикронных размеров, известные как GEMS (Glass with Embedded Metal and Sulfides), имеющие размеры в сотни нанометров, которые могли либо сконденсироваться из вещества протосолнечной туманности, либо быть остатками аморфной силикатной межзвездной пыли.
Группа исследователей во главе с Мэгуми Мацумото (Megumi Matsumoto) сообщила о результатах анализа двух образцов, взятых из метеорита Acfer 094. Его масса 82 грамма, он был найден в Алжире в 1990 году и относится к углеродистым хондритам. Подобные объекты считаются обломками наиболее древних и примитивных астероидов и могут быть использованы как образцы для поиска в них льда или частиц пыли. Анализ состава и структуры метеорита велся при помощи методов полевой эмиссионной сканирующей электронной микроскопии, фокусируемого ионного пучка, рентгеновской нанотомографии, просвечивающей электронной микроскопии и энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии, а также наноразмерной вторичной ионной масс-спектроскопии.
Оказалось, что образцы состоят в основном из крупнозернистых хондр, включений, которые богаты кальцием и алюминием, и различных минеральных фрагментов, заключенных в мелкозернистую матрицу, которая содержит частицы аморфных и кристаллических силикатов субмикрометровых и микрометровых размеров, а также сульфидов железа и никеля.
Кроме того, были найдены несколько очень пористых областей с масштабами в десятки микрометров, которые получили обозначение UPL-области (UltraPorous Lithology), объемные плотности которых составляют от 1,6 до 1,9 грамм на кубический сантиметр, что намного меньше полученного значения объемной плотности окружающей матрицы, равной 2,4 грамм на кубический сантиметр. При этом сама матрица состоит в основном из минералов, подобных филлосиликатам, образующихся в присутствии воды.
Ученые пришли к выводу, что поры изначально были заполнены водяным льдом, попавшим туда в ходе формирования родительского тела, который в дальнейшем испарился или растаял под действием нагрева. Об этом свидетельствует и изотопный состав минералов, богатых кислородом.
На основании полученных данных исследователи построили модель формирования астероида, фрагментом которого может являться метеорит Acfer 094. Предполагается, что 4,6 миллиарда лет назад частицы льда и пыли субмикрометровых размеров группировались в пористые агломераты, что привело к образованию крупной планетезимали во внешней части Солнечной системы, за снеговой линией, которая затем мигрировала ближе к Солнцу, что привело к таянию льда и образованию новых минералов во внешней части тела.
Ранее мы рассказывали о том, как астрономы нашли в кометной пыли частицы протосолнечной туманности, а в метеоритах — четыре вида сахаров.
Александр Войтюк
Это заметил телескоп VLT
Астрономы при помощи телескопа VLT определили, что за отражательные свойства наблюдавшегося в 2018 году на Нептуне нового темного вихря и сопутствовавшего ему яркого пятна отвечали частицы дымки из одного и того же слоя аэрозолей. Это означает, что свойства антициклонов на планетах-гигантах сильно зависят от положения средней плоскости вихря в атмосфере планеты. Статья опубликована в журнале Nature Astronomy. Вихри планетарного масштаба представляют собой обычное явление в атмосферах планет-гигантов Солнечной системы. Самый известный пример — гигантский антициклон Большое Красное Пятно на Юпитере, которое наблюдается более трехсот лет. В 1989 году зонд «Вояджер-2» обнаружил на Нептуне еще один крупный ураган, которым стал антициклон Большое Темное Пятно, его размер около десяти тысяч километров. Однако этот вихрь наблюдался всего лишь около семи месяцев, в дальнейшем в атмосфере ледяного гиганта обнаруживались и другие недолговечные темные вихри, как в его северном, так и в южном полушарии. Группа астрономов во главе с Патриком Ирвином (Patrick Irwin) из Оксфордского университета опубликовала результаты анализа данных наблюдений в октябре-ноябре 2019 года, проведенных при помощи спектрографа MUSE, установленного на наземном комплексе телескопов VLT. Наблюдения за атмосферой Нептуна велись в оптическом и ближнем инфракрасном диапазоне. Их целью был обнаруженный в 2018 году темный вихрь NDS-2018 в северном полушарии планеты. Пятно имело такой же размер, как и Большое Темное Пятно, и постепенно сместилось к экватору Нептуна, прежде чем, по-видимому, исчезло в конце 2022 года. Ученые определили, что темная окраска вихря вызвана хромофором, находящимся в слое аэрозолей при давлении более 5–7 бар, содержащим сероводород (H2S). Он, в свою очередь, может подвергаться фотолизу ультрафиолетовым излучением Солнца, поднимаясь, или же фотолиз сероводорода идет в ледяных оболочках частиц дымки, переносимых вниз из стратосферы. В результате частицы в слое становятся менее отражающими излучение с длинами волн короче 700 нанометров. Кроме того, исследователи обнаружили, недолговечное яркое пятно DBS-2019, располагавшееся на юго-западном краю вихря NDS-2018, которое связывается с тем же слоем аэрозолей при давлении в 5 бар. По мнению ученых, эта структура принципиально отличается от ранее наблюдавшихся ярких метановых облаков-спутников Большого Темного Пятна, которые располагались значительно выше в атмосфере Нептуна, при давлении 0,6–0,2 бар. Ранее мы рассказывали о том, как трехслойная модель дымки объяснила разницу в цвете Урана и Нептуна.