Углеродистые метеориты заподозрили в доставке воды на Землю
Планетологи выяснили, что родительские тела метеоритов типа углистых хондритов до сих пор содержат замороженные летучие соединения, такие как вода или метан, а сами метеориты могли доставлять эти вещества на Землю на протяжении всей ее истории. Определить это ученым помогли изотопы урана и тория. Статья опубликована в журнале Science.
Метеориты типа углистых хондритов состоят из вещества, которое существовало в ранней Солнечной системе и, возможно, находилось за пределами орбиты Юпитера. Так как их элементный состав аналогичен Солнцу, исследования подобных метеоритов позволяют узнать о процессах, шедших в планетной системе на этапах ее формирования и ранней эволюции, а также понять, могли ли астероиды поставлять на молодую Землю воду и органические молекулы.
В частности, известно, что Cl- и CM-хондриты подвергались воздействию жидкой воды, о чем свидетельствует присутствие гидратированных силикатов, магнетита, карбонатов, сульфатов и галита. Радиоуглеродное датирование показало, что химические процессы с участием воды начались в подобных телах через несколько миллионов лет после начала формирования Солнечной системы и продолжались по крайней мере от двух до четырех миллионов лет, а наблюдения за астероидами показывают, что на их поверхностях может существовать водяной лед, как, например, в случае (24) Фемида.
Группа планетологов во главе с Саймоном Тернером (Simon Turner) из Университета Маккуори проанализировала содержание изотопов урана и тория в ряде углистых хондритов, таких как метеорит Тагишского озера, Альенде, Оргей, Мурчисонский метеорит и Мигеи. Уран распадается в ходе цепочки реакций с образованием короткоживущих дочерних нуклидов, при этом ион U6+ подвижен в жидкой среде, а изотоп 230Th — нет, поэтому ожидается, что водная среда будет влиять на соотношения изотопов, причем можно оценить время, когда это происходило. В данной работе ученых интересовали пары нуклидов 238U–234U и 230Th–238U.
Исследователи обнаружили в хондритах избыток 234U по сравнению с 238U и избыток 238U по сравнению с 230Th, что считается неравновесным содержанием изотопов и указывает на то, что вещество метеоритов подвергалось воздействию воды в течение последнего миллиона лет. Это могло произойти в результате нескольких процессов: загрязнения земным веществом, таяния льда в родительском теле метеорита за счет нагрева излучением Солнца, абляции хондрита во время входа в атмосферу, что приводит к таянию льда в порах, и, наконец, таяния льда за счет ударного нагрева, когда эти метеориты были выброшены со своих родительских тел.
В итоге ученые остановились на последней версии, согласно которой родительские тела метеоритов эпизодически сталкивались с другими объектами, что вызывало измельчение вещества и таяние льда в области удара, а также выброс фрагментов тела. Образовавшаяся жидкость затем втягивалась в окружающую пористую, трещиноватую породу, перенося с собой изотопы урана и другие вещества, включая органические молекулы. Таким образом, родительские тела углеродистых метеоритов все еще должны содержать замороженные летучие соединения, такие как вода или метан, а сами метеориты могли доставлять эти вещества на Землю на протяжении всей истории планеты.
Ранее мы рассказывали о том, как в алжирском метеорите ученые нашли ледяные окаменелости, в марсианском метеорите — древние органические молекулы, а в углистых хондритах — четыре вида сахаров.
Александр Войтюк
Чем астрономов привлекает это событие и как его наблюдать
Мнение редакции может не совпадать с мнением автора
27 августа Сатурн выстроится примерно в одну линию с Землей и Солнцем. В астрономии этот момент называют противостоянием или оппозицией. За счет своего расположения в космическом пространстве окольцованная планета достигнет максимальной яркости и угловых размеров для земных наблюдателей. Это лучшее время, чтобы наблюдать Сатурн в телескоп или зрительную трубу. Александр Смирнов, автор YouTube-канала Astro Channel, рассказывает, почему не стоит пропускать это событие и как начинающим астрономам к нему подготовиться. Противостояние бывает только у Сатурна? Нет, оно случается у всех внешних планет — Марса, Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна. Реже всего противостояние происходит у красной планеты — раз в 780 дней. Однако именно оппозиция Марса самая красочная: из невзрачной красноватой точки он превращается в заметный объект. Его яркость может меняться от 1 до −2 звездной величины — планета почти так же хорошо видна на небе, как Сириус и Юпитер. Еще раз в 15 лет случаются Великие противостояния — в это время Марс находится ближе всего к Земле. У остальных внешних планет противостояния менее выражены и происходят чаще: раз в 12-13 месяцев. Но у окольцованной планеты оно особенное. Чем интересен Сатурн? В момент противостояния кольца Сатурна становятся заметно ярче. Дело в том, что они не монолитны, а состоят из фрагментов льда и пыли: в обычном состоянии кольца отбрасывают друг на друга тени — это влияет на общую яркость. В момент противостояния тени направлены строго от наблюдателя, поэтому частицы колец друг друга не затмевают и суммарный блеск становится больше. Выражен этот эффект в течение недели-двух до и после противостояния. Затем яркость колец снова уменьшается. Наблюдая Сатурн в течение месяца после 27 августа, можно заметить плавное снижение яркости. Кстати, не каждый раз кольца Сатурна одинаково красивы. Дважды за сатурнианский год — примерно раз в 13-15 лет — они совсем исчезают. Это случается из-за того, что ось вращения Сатурна наклонена к его орбите на 27 градусов. И вблизи сатурнианских равноденствий для земных наблюдателей тонкие кольца (шириной около 1 км) видны с ребра. В этом году кольца у́же, чем в прошлом. А в марте 2025 года они практически исчезнут. К сожалению, увидеть это будет крайне сложно, поскольку Сатурн в это время окажется вблизи Солнца для земных наблюдателей — и будет слишком светло, чтобы что-то разглядеть. Какая техника понадобится? Чтобы разглядывать Сатурн в деталях, нужно вооружиться зрительной трубой или телескопом. Увидеть кольца можно при увеличении от 30 крат и выше, поэтому в большинстве случаев бинокли не подходят для таких наблюдений — у них фиксированное увеличение и, как правило, не более 20 крат. При 100-кратном увеличении на Сатурне можно различить облачные пояса, а также увидеть не только кольца, но и щель Кассини между ними. Рядом будет заметен еще и спутник планеты — Титан. Самый важный параметр для подбора телескопа — диаметр объектива. Чем он больше, тем больше света соберет, а также лучше его разрешающая способность и увеличение. При наблюдениях с помощью зрительной трубы пригодится штатив — позволит избежать сильной тряски изображения. Конечно, картинка будет не столь детализирована, как на снимках с космических аппаратов и астрокамер. Но мой опыт говорит, что Сатурн — одна из самых впечатляющих планет. Особенно если это ваше первое наблюдение. Чтобы разглядеть планету как следует, ее можно заснять. Профессиональные фотографы используют астрокамеры, увеличивают фокусное расстояние с помощью линзы Барлоу и специальным корректором минимизируют влияние атмосферной дисперсии. Причем они делают не фото, а видео — из ролика можно извлечь несколько максимально четких кадров. Лучшие из них складывают, обрабатывают, и на выходе получают детальную фотографию — наподобие тех, что можно найти на просторах интернета. Любители, у которых нет дорогостоящего оборудования, могут попробовать заснять планету на смартфон — для этого нужно подставить объектив к окуляру телескопа и сделать фотографию. Чтобы планета на картинке не была пересвечена, можно использовать профессиональный режим и самостоятельно подобрать чувствительность и экспозицию. Кроме того, можно попробовать снять видеоролик и обработать его по алгоритму профессиональных фотографов. Обрезать и центрировать объект в кадре в программе PIPP, выровнять и сложить лучшие кадры — в Autostakkert 3. А финальную обработку для увеличения четкости сделать в Registax 6. Нужно ли куда-то ехать? С наблюдением Сатурна справятся даже новички. Он довольно яркий, поэтому его без проблем можно наблюдать в городе, выезжать за пределы не обязательно. Хотя созерцать звездное небо вдали от засветки намного приятнее. Главная проблема, с которой мы можем столкнуться при наблюдении планет, — это атмосфера Земли. Часто она нестабильна: потоки теплого воздуха, испарение и туман могут размывать изображение. Универсального инструмента для борьбы с дрожанием картинки нет. Иногда помогает просто подождать. Во-первых, телескоп или зрительная труба, выставленные на улицу, спустя некоторое время примут температуру окружающего воздуха, а это большой плюс для качества изображения. Во-вторых, в течение ночи состояние атмосферы может меняться несколько раз, и поймать «спокойные» минуты вполне возможно. В-третьих, есть старое астрономическое правило — чем больше смотришь, тем больше видишь. Глазам нужна тренировка, как в спортзале: сделали подход к окуляру, понаблюдали, отдохнули. Потом с новыми силами опять смотрим. Спустя некоторое время вы поймете, что уже различаете больше деталей, чем при первом взгляде. Кроме того, для наблюдения планет может быть полезным оптический прибор — корректор атмосферной дисперсии. Благодаря ему края изображения не будут окрашиваться в сине-желтые цвета. Как найти Сатурн на небе? Если вы ориентируетесь по звездному небу, то без проблем отыщете Сатурн. В этом году он находится в созвездии Водолея. В момент противостояния (примерно в час ночи по местному времени) он займет наивысшую точку над южной стороной неба. Безусловно, можно перепутать Сатурн с Юпитером — в это же время он будет сиять высоко на востоке. Если боитесь ошибиться, воспользуйтесь компьютерными планетариями для подстраховки. Самый популярный и при этом бесплатный — Stellarium. Для смартфонов также существуют приложения StarWalk 2 и SkySafari. А для мониторинга погоды можно воспользоваться сервисом Windy. Что еще понаблюдать? Вблизи Сатурна на небе будет светить яркая луна — сейчас она стремится к полнолунию. В телескоп можно разглядывать поверхность спутника. Из ярких планет поблизости с Сатурном будет Юпитер. Помимо облачных поясов, рядом с ним можно будет увидеть четыре галилеевых спутника — Ио, Европу, Каллисто и Ганимеда. Ранним утром будет восходить недавно открытая комета C/2023 P1 (Nishimura). В середине сентября, если она переживет сближение с Солнцем, будет хорошо видна на небе. Но точных прогнозов для нее сейчас нет. Ведь кометы — одни из самых непредсказуемых объектов в Солнечной системе.