Ботсванский метеорит оказался частью астероида Веста

Группа ученых из SETI обнаружила, что астероид 2018 LA, фрагменты которого были найдены в 2018 году в Ботсване, раньше был частью крупнейшего астероида Солнечной системы — Весты. Анализ химического состава найденного фрагмента позволил установить примерный возраст крупного ударного кратера астероида, Вененейи. Статья опубликована в журнале Meteoritics and Planetary Science.

2 июня 2018 года астероид 2018 LA вошел в атмосферу Земли и взорвался над западной Африкой. За движением астероида наблюдала исследовательская группа из Австралийского национального университета с помощью телескопа ANU SkyMapper. Астрономами был прослежен весь путь астероида — от видимой слабой точка света, движущейся среди звезд, до распада двухметрового космического тела спустя 8 часов в атмосфере Земли. Это третий случай, когда околоземной объект был обнаружен еще до падения на нашу планету. Основываясь на астрономических наблюдениях, исследователи из Института SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence) и Финской сети наблюдений за болидами (FFN) установили зону падения метеорита. Это оказалась территория национального парка «Центральная Калахари» в Ботсване. Почти сразу после падения метеорита группа геологов из Геофизического института Ботсваны вместе с учеными из других стран начали поиски его уцелевших обломков. Первым был обнаружен фрагмент массой 17,92 грамм около озера Мотопи Пан (Motopi Pan), название которого получил и метеорит. Команда вернулась в Ботсвану в октябре 2018 года и обнаружила еще 22 небольших осколка метеорита.

Треть всех метеоритов, упавших на Землю, относятся к особому классу HED, источник происхождения которых — второй по величине астероид Солнечной системы Веста. Известно, что большинство метеоритов этой группы возникло в результате нескольких значительных столкновений астероида с протопланетными небесными телами, после которых на поверхности Весты образовалось два крупных кратера — Вененейя (Veneneia) и Реясильвия (Rheasilvia). Это произошло около 22 миллиона лет назад. Сравнение метеоритов этой группы позволяет лучше разобраться в истории изменения минерального и химического состава материнской породы и точно датировать столкновения одного из крупнейших астероидов с протопланетами.

Недавно группа ученых из разных стран во главе с Питером Дженнискенсом (Peter Jenniskens), астрономом из Института SETI, сообщила, что метеорит Motopi Pan также относится к классу HED. Ученые проследили историю его происхождения на основании ранних астрономических наблюдений и анализа химического и изотопного состава найденных обломков.

Команда уточнила некоторые астрометрические данные. До входа в атмосферу земли астероид 2018 LA представлял собой твердый объект с альбедо (диффузная отражательная способность) ~0.25, диаметром 156 сантиметров и весом около 5700 килограммов. Были рассчитаны период вращения астероида (224 ± 40s), скорость и время его перемещения — от 22 до 23 миллионов лет со скоростью около 60 000 километров в час.

Анализ обломков метеорита Motopi Pan с помощью методов спектроскопии и микротомографии показал их большое сходство с породой другого метеорита, Sariçiçek, упавшего в Турции в 2015 году. Новый метеорит, так же, как и Sariçiçek, принадлежит к группе метеоритов HED, подклассу ахондритов. Название группе дано по их составу, который включает три сложных минерала: говардит (H), эвкрит (E) и диогенид (D). Куски эвкрита в метеоритах HED содержат затвердевшую лаву с поверхности Весты, диогениты представляют собой минералы из горных пород, погребенных под поверхностью астероида, а говардиты — смесь двух других типов горных пород, образовавшуюся при столкновении небесных тел с Вестой. Анализ структуры и минералогического состава найденных фрагментов при помощи спектроскопии отражения и вычисления содержания полиароматических углеводородов в образцах подтвердили разнообразие химического и минералогического состава пород. Астероид 2018 LA сформировался в виде брекчии или cмеси отдельных кусков горных пород, происходящих из разных частей Весты.

Происхождение 2018 LA из Весты подтвердили и динамические исследования. Ученые вычислили точную орбиту астероида, которая согласуется с происхождением из внутренней части пояса астероидов около Весты. 2018 LA был доставлен на околоземную орбиту через вековой резонанс (secular resonance).

Ученые также вычислили приблизительные место происхождения и возраст метеорита. Предполагалось, что Motopi Pan произошел из ударного кратера Антония (Antonia) в Реясильвии, который стал источником метеорита Sariçiçek, однако это не так. На основе анализа изотопов свинца (U-Pb, уран-свинцовый метод) в зернах циркона одного из фрагментов метеорита исследователи обнаружили, что он затвердел на поверхности Весты около 4563 миллиона лет назад. Датирование фосфатов (Pb—Pb) показала другой возраст — около 4234 миллиона лет. Такого изменения не произошло с метеоритом Sariçiçek. Вычисления показали, что фосфатные зерна в составе метеорита Motopi Pan пережили еще одну стадию плавления. Ученые предположили, что порода расплавилась в результате первого столкновения, когда образовался кратер Вененейя (около 4234 миллиона лет назад), а разброс породы в открытом космосе произошел уже позже, после второго столкновения и образования кратера Реясильвия. Предположительно, источник метеорита Motopi Pan — небольшой (диаметром 10,3 километров) кратер Рубрия (Rubria) в Реясильвии.

Исследования фрагментов небольших метеоритов, которые достигают поверхность Земли, не только помогают проследить геологическую историю Весты. В дальнейшем они могут прояснить историю других протопланетных тел, в результате которых образовались планеты Солнечной системы. По мнению астронома Адриена Девильпойса (Hadrien Devillepoix) из Университета Кертина в Перте, исследование также «позволяет постепенно отображать состав пояса астероидов, чтобы получить лучшее представление о типе материала, из которого сделаны астероиды, представляющие угрозу для Земли».

Ранее мы рассказывали, как при помощи приемника SPHERE, установленного на телескопе VLT в Чили, было получено новое изображение астероида Веста по детализации сопоставимое со снимками, сделанными зондом Dawn.

Катерина Кузнецова