Ученые заявили о том, что астероиды ранней Солнечной системы прошли через долгие этапы полужидкого состояния, которые позволили им сохранить первоначальный состав и превратиться в камень. Выводы исследователей были опубликованы в журнале Science Advances.
По мнению ученых, угольные хондриты были образованы из того же газопылевого диска, что и Солнце и планеты, но претерпели с тех пор множество изменений. Вместе с тем, минеральный состав хондритов говорит о том, что их формирование приходило в присутствии воды и при сравнительно низких температурах, около 150 градусов Цельсия.
В случае крупных астероидов, диаметр которых начинается с десятков километров (а таких в ранней Солнечной системе было еще больше, чем сегодня), это создает проблему. Дело в том, что распад содержащихся в них радиоактивных элементов должен создавать достаточно тепла для того, чтобы астероиды нагревались выше температур, при которых идет образование нужных минералов. Для объяснения этого парадокса выдвинут ряд гипотез – например, согласно одной из них, первоначально астероиды были "пористыми", что обеспечивало потерю воды через капилляры и быструю отдачу избытков тепла. Однако в этом случае с водой шла бы и потеря растворенных в ней веществ, и тогда содержание элементов в астероиде изменилось бы.
Теперь же исследователи предложили новое объяснение, согласно которому ранние астероиды еще не были твердыми: тепло радиации поддерживало их в состоянии, напоминающем огромные, многокилометровые комки густой грязи. Моделирование показало, что взвешенные в такой среде твердые частицы сохраняют свой состав нетронутым. При этом за счет конвективного перемешивания тепло отдается достаточно интенсивно, и температура "грязевого астероида" остается достаточно низкой. Постепенно он остывает, превращаясь в такой астероид, каким мы знаем его сегодня.
Ученые подчеркивают, что такая модель объясняет и важное различие между современными астероидами и кометами. В отличие от первых, кометы в подавляющем большинстве своем находятся дальше от Солнца, более рыхлые и содержат больше водного льда. Исследователи считают, что все дело в их происхождении: кометы сформировались позднее, когда в Солнечной системе почти не осталось "свободных" радиоактивных веществ. Даже самые крупные из них не могут растопить себя, обеспечив условия для превращения в каменистые твердые тела.
Ранее ученые предположили, что Юпитер выбросил из Солнечной системы другую крупную планету. По мнению ученых, исчезнувшая планета относилась к тому же классу, что и Нептун и Уран. Она была гигантом, но не газовым гигантом, как Юпитер и Сатурн, а ледяным – гораздо более плотным и массивным. Юпитер мог выбросить эту планету из Солнечной системы во время близкого схождения.