Хондриты — это древние тела, вращающиеся вокруг Солнца, а метеориты — это каменные обломки, падающие на Землю. И те, и другие содержат примитивные материалы. Хондриты в основном состоят из хондрил — крошечных, некогда расплавленных капель камня, — заключенных в мелкозернистую матрицу.
«Хотя сами хондры могли образоваться в результате нескольких процессов, меня всегда удивляла однородность хондритовых астероидов», — сказал Хэл Левисон из Юго-Западного исследовательского института, первый автор новой статьи, посвященной этому исследованию. «Мы искали процесс, который превращал бы эти маленькие капли в тела размером с астероид».
Столкновения формируют протопланетные диски
Новое исследование показывает, что ответ может крыться в хаотичных заключительных этапах формирования планет земной группы, когда планетарные эмбрионы — тела размером от Луны до Марса — часто сталкиваются. С помощью численного моделирования команда исследователей изучила сценарии гигантских столкновений между планетарными эмбрионами, в результате которых образуются слои расплавленных и твердых выбросов. Некоторые из этих материалов остаются связанными гравитацией и оседают в виде плотного вращающегося диска обломков вокруг поврежденного эмбриона.
«Этот околоэмбриональный диск вращается вокруг растущего протопланетного эмбриона, накапливая более крупные тела и формируя спутники размером с астероиды. Этот процесс аналогичен формированию спутников Марса — Фобоса и Деймоса», — сказал Левисон. "Полученные в результате спутники размером с астероид почти полностью состоят из материала первоначального столкновения и сопоставимы по размеру и объемному составу с хондритовыми астероидами".
Бывшие спутники выходят на солнечную орбиту
Важно отметить, что, согласно результатам исследования, некоторые из этих спутников могут динамически освобождаться от своих орбит вокруг планетарного зародыша и переходить на независимые орбиты вокруг Солнца. Эти освободившиеся спутники затем становятся родительскими телами для хондритовых астероидов — источника хондритовых метеоритов, обнаруженных на Земле.
Вместо того чтобы рассматривать образование хондр и формирование хондритов как отдельные проблемы, модель связывает их динамикой формирования планет. В результате гигантских столкновений образуется материал, который затем концентрируется и удерживается околоэмбриональными дисками, формируя спутники. В конечном итоге орбитальное освобождение превращает эти скопления в астероиды, из которых образуются метеориты, наблюдаемые сегодня.