Ученые объяснили происхождение загадочных железных метеоритов

Железные метеориты группы IEE сохранили следы магнитного поля, которое в древности создавалось жидким ядром их материнского тела.

Метеориты, падающие на нашу планету, являются фрагментами древнейших тел, образовавшихся еще в ранней Солнечной системе и не вошедших в состав планет или других крупных объектов. Самые распространенные метеориты — хондриты — по составу практически не отличаются от Солнца (если не считать водород и гелий), их вещество даже не пережило плавления и застывания и миллиарды лет сохранялось практически неизменным. В отличие от них, ахондриты прошли через расплавление и близки к земным базальтам.

Существуют и железные метеориты, которые могли образоваться из магмы, а возможно, и из металлического ядра древнего тела. Достаточно, чтобы оно было массивным и успело пройти дифференциацию — разделение на структурные слои: кору, мантию и ядро. А железные метеориты редкой группы IEE содержат смесь как прошедших, так и не прошедших плавление минералов и, конечно, железо.

Считается, что их источником служит крупный астероид Геба. Ее минеральный и изотопный состав совпадает с множеством найденных на Земле хондритов и IEE-метеоритов (некоторые из них включают даже воду и органику). Предполагается, что на заре своего существования она была дифференцированным телом с корой, мантией и ядром — планетезималем, «зародышем», не сумевшим вырасти в полноценную планету. Более того, ядро могло быть жидким и даже генерировать магнитное поле, подобное тому, что наблюдается на Земле. Об этом рассказывается в новой статье, опубликованной в журнале Science Advances.

Команда профессора Массачусетского технологического института (MIT) Бенджамина Вайса (Benjamin Weiss) использовала синхротронное рентгеновское излучение ускорителя BNL, чтобы рассмотреть намагниченность частиц железа в образцах метеоритов IEE. И действительно, многие из них сохранили общую ориентацию, которую получили еще в расплавленном состоянии.

По оценкам ученых, сила исходного магнитного поля могла достигать нескольких десятков микротесл, что сравнимо с глобальным магнитным полем Земли. Для создания такого поля полужидкое ядро должно было достигать как минимум нескольких десятков километров в поперечнике. IEE-метеориты могли образоваться из вещества, которое застывало под влиянием его магнитного поля.

Проведенное авторами моделирование подтвердило, что планетезималь с жидким ядром мог переживать столкновения, которые выбивали часть богатого железом вещества из ядра ближе к поверхности. Здесь оно могло застывать, и частицы железа фиксировались в ориентации по линиям магнитного поля. Затем могли пройти многие миллионы и даже миллиарды лет: планетезималь так и не стал планетой и остыл, его ядро замерло и перестало создавать магнитное поле. Однако случайные удары продолжают выбивать с него фрагменты, падающие на Землю в виде редких железных метеоритов группы IEE.