Призрак погибшего мира

На протяжении всей своей истории Земля подвергалась бесчисленным бомбардировкам метеоритами. На сегодняшний день найдено около 80 000 таких небесных камней, но одна конкретная группа встречается исключительно редко. Теперь ученые полагают, что эти метеориты могут быть доказательством существования давно погибшего прото-мира, который когда-то вращался вокруг Солнца.

Эта редкая группа — «ангриты», на долю которых приходится всего 0,09% всех известных метеоритов. Они входят в число древнейших известных пород Солнечной системы, сформировавшись всего через несколько миллионов лет после ее рождения 4,56 миллиарда лет назад. Кроме того, они содержат аномально низкий уровень кремнезема (диоксида кремния), который является ключевым строительным материалом для большинства астероидов и планет земной группы.

Один из ангритовых метеоритов, получивший название NWA 12774 (на фото он запечатлен в кросс-поляризованном свете), был обнаружен в пустыне Сахара в 2019 году. Новое исследование этого космического камня указывает на то, что он может стать первым окончательным доказательством существования давно утерянной протопланеты, которая существовала на заре Солнечной системы. (Аббревиатура NWA расшифровывается как Северо-Западная Африка — обозначение, присваиваемое каждому метеориту, найденному в этом регионе.)

Выводы, опубликованные 1 июля в журнале Earth and Planetary Science Letters, намекают на то, что этот «планетарный эмбрион» — если он существовал — состоял из ангрита и мог быть размером с Луну или даже Марс. Считается, что он вращался вокруг Солнца, пока не врезался в другое небесное тело и не разлетелся на обломки миллиарды лет назад; результатом той катастрофы стало падение ангритовых метеоритов на Землю.

Помимо низкого содержания кремнезема, NWA 12774 содержит клинопироксен — минерал, часто встречающийся в коре и мантии Земли. Этот клинопироксен необычайно богат алюминием, что указывает на его формирование под чрезвычайно высоким давлением — возможно, в результате высокоэнергетического столкновения.

Такое давление не могло существовать внутри небольшого астероида, намекая на то, что родительское тело ангритов должно было иметь радиус не менее 1000 километров, пишут исследователи. Острые края на обломках NWA 12774 также позволяют предположить, что они сформировались вблизи поверхности, подразумевая, что родительское тело было еще крупнее — с радиусом до 1800 километров. Для сравнения: радиус Луны составляет 1737 километров, а Марса — 3390 километров.

«Невероятно осознавать, что когда-то существовал [другой] мир такого размера», — говорит ведущий автор исследования Аарон Белл, петролог из Университета Колорадо в Боулдере. «Мы знаем о его существовании лишь потому, что несколько его фрагментов случайно упали на Землю. Эти метеориты сохранили свидетельства совершенно иного пути развития ранних планет».

Из-за недостатка кремнезема в ангритах ученые ранее предполагали, что эти метеориты произошли от небольших астероидов. Однако новые находки бросают вызов этой точке зрения.

Если они действительно произошли от протопланеты, то мир, который мог сформироваться из этого «эмбриона», вероятно, сильно отличался бы от каменистых планет, которые мы видим сегодня.

«Материалы, сформировавшие родительское тело ангритов, фундаментально отличаются от ингредиентов Земли и Марса, — отмечает Белл. — Это указывает на особый и обособленный эволюционный путь планетообразования в ранней истории нашей Солнечной системы».

Пока неясно, что именно случилось с утерянной протопланетой.

Однако исследователи строят мрачные, но величественные теории. Наиболее вероятный сценарий — это космическая катастрофа вселенского масштаба. Аарон Белл и его коллеги предполагают, что «планетарный эмбрион» не просто тихо распался, а погиб в результате лобового столкновения с более крупным или равным по размеру телом в эпоху, которую астрономы называют «эпохой великой бомбардировки». Удар должен был быть настолько чудовищным, что буквально стер протопланету в пыль, разбросав ее раскаленные недра по всей внутренней части Солнечной системы.

Некоторые из этих фрагментов, веками дрейфовавшие в космическом холоде, могли стать строительными блоками для других миров. Ученые не исключают, что часть вещества погибшего близнеца Луны или Марса была в итоге поглощена формирующейся Землей, навсегда оставшись в ее мантии инородным напоминанием о погибшем собрате. Это означает, что ангритовые метеориты, возможно, не просто «гости» на нашей планете, а частицы наследия, замурованные глубоко под нашими ногами.

Более того, уникальный химический состав клинопироксена заставляет пересмотреть модели остывания космических тел. Чтобы алюминий распределился в кристаллической решетке именно так, как в NWA 12774, требовалось не только высокое давление, но и стремительное охлаждение. Это парадокс: для создания таких минералов нужна огромная гравитация крупного тела, но затем оно должно было почти мгновенно разрушиться, чтобы «заморозить» структуру породы до того, как она изменится. Это похоже на моментальный снимок убийства планеты, сделанный самой природой.

«Когда мы смотрим на этот небольшой камень в лаборатории, мы буквально держим в руках «место преступления» возрастом более четырех миллиардов лет, — добавляет соавтор исследования. — Это ключ к разгадке эпохи планетарного хаоса, о котором мы не могли и мечтать узнать в таких подробностях».

Открытие также намекает на то, что наша Солнечная система в юности была гораздо более разнообразным и жестоким местом, чем считалось ранее. Судьба ангритовой протопланеты доказывает, что не все зародыши миров эволюционируют по пути «спокойного накопления» пыли и газа. Некоторые проходят через ад плавления и дробления, оставляя после себя лишь редчайшие изотопные аномалии в метеоритах, которые находят лишь самые настойчивые «охотники» в земных пустынях.