Обломок взорвавшейся планеты размером с Луну нашли в самом сердце Сахары

Обломок взорвавшейся планеты размером с Луну нашли в самом сердце Сахары
Откуда он там взялся и что вообще творилось на заре существования Солнечной системы?


В 2019 году в пустыне Сахара обнаружили камень весом 454 грамма. Этот обломок, получивший научное обозначение Northwest Africa 12774 (NWA 12774), относится к редчайшему типу метеоритов — ангритам. Такие камни считаются одними из самых древних вулканических пород Солнечной системы: они сформировались более 4,5 миллиарда лет назад, еще при рождении Солнца.
Но что именно скрывается внутри этого небольшого куска породы? И почему ученые уверены, что он откололся от объекта, сопоставимого по размерам с Луной или даже Марсом?

Самородки из глубокого прошлого

Ангриты встречаются на Земле исключительно редко. Из более чем 80 тысяч метеоритов, когда-либо найденных на нашей планете, лишь 68 признаны ангритами. Их ценность для науки трудно переоценить: радиоактивные изотопы внутри этих камней работают как природные часы, позволяя заглянуть в эпоху рождения планет. NWA 12774, обнаруженный в песках Сахары, не стал исключением.



Однако химический состав ангритов всегда ставил исследователей в тупик. В отличие от Земли, Марса и большинства других каменистых миров, эти метеориты содержат очень мало кремнезема — главного компонента континентальной коры. Поэтому многие планетологи до последнего времени были уверены, что ангриты образовались внутри сравнительно небольших астероидов, где не могло возникнуть высокое давление. Но новая находка разрушила эту гипотезу.

Чтобы понять, с чем связан уникальный состав ангритов, команде геологов под руководством Аарона Белла из Колорадского университета (США) пришлось в буквальном смысле заглянуть внутрь сахарского обломка.

Что рассказали кристаллы

При детальном анализе NWA 12774 исследователи обнаружили кристаллы минерала клинопироксена, которые были необычно богаты алюминием. Такая особенность редко встречается в метеоритах и указывает на одно: порода формировалась под колоссальным давлением. Ученые реконструировали условия, при которых могли вырасти эти кристаллы, и получили ошеломляющую цифру — не менее 17,5 килобара.



Для наглядности: давление на дне Марианской впадины, самой глубокой точки мирового океана, составляет около 1,1 килобара. То есть внутри NWA 12774 когда-то царила среда, в 17 раз более экстремальная, чем в самой глубокой впадине Земли. Такие условия невозможно создать внутри обычного астероида диаметром в несколько сотен километров. Его попросту раздавило бы собственной тяжестью. Значит, родительское тело ангрита было гораздо крупнее.

Но как определить размеры мира, от которого откололся этот камень? У кристаллов клинопироксена внутри метеорита сохранились острые края и четкие химические зоны. Если бы они долгое время находились в глубинах раскаленной планеты, эти особенности неизбежно стерлись бы под действием высоких температур и давления.

Следовательно, минералы сформировались на относительно небольшой глубине, практически у поверхности. А чтобы у поверхности существовало давление в 17,5 килобара, само небесное тело должно быть поистине гигантским.

Приближаясь к Марсу

Математические модели показали: радиус загадочной протопланеты должен был превышать 1800 километров. Это делает ее сопоставимой с Луной (радиус около 1737 километров) и приближает к Марсу (радиус около 3390 километров). Иными словами, в первые миллионы лет существования Солнечной системы рядом с молодым Солнцем вращалось тело размером с небольшую планету, о котором современная астрономия практически ничего не знала.


— прокомментировал результаты своей работы Аарон Белл.

Действительно, пока ученым известен лишь один подобный обломок — NWA 12774. Но, возможно, в коллекциях метеоритов пылятся и другие куски этого потерянного мира.

Что же случилось с протопланетой? Исследователи предполагают, что она была разрушена в ходе одного из жестких столкновений, которые регулярно происходили в молодой Солнечной системе. Огромный удар разнес ее на множество фрагментов, большинство из которых либо упали на другие планеты (включая Землю), либо до сих пор странствуют по поясу астероидов. Сам же NWA 12774 проделал путь длиной в миллиарды километров, прежде чем оказаться в песках Сахары.

Это интересно

4,5 миллиарда лет назад катастрофическое столкновение с протопланетой Тейей навсегда перекроило архитектуру молодой Земли. Удар был настолько колоссальным, что выбросил в космос триллионы тонн породы, из которой позже сформировалась Луна.



Однако судьба самого тела Тейи оказалась куда сложнее. Согласно современным гидродинамическим моделям, мантия протопланеты не испарилась и не растворилась в океанах земной магмы. Обладая иной плотностью, массивные фрагменты Тейи начали медленно, но неумолимо тонуть сквозь раскаленные недра, пока не достигли границы с жидким внешним ядром, где и застыли в состоянии геологической консервации на миллиарды лет.

Сегодня эта древняя катастрофа читается в недрах планеты благодаря методам сейсмической томографии. Когда землетрясения посылают волны сквозь толщу Земли, на глубине почти 3000 километров, под Африкой и Тихим океаном, они неожиданно замедляются.

Эти гигантские аномальные структуры, известные как провинции с низкой скоростью сдвиговых волн, на несколько процентов плотнее окружающей мантии и имеют принципиально иной химический состав. Для геофизиков это не просто загадочные пятна на карте недр, а прямое вещественное доказательство: мы живем на планете, внутри которой, как скрытый фундамент, покоятся окаменевшие останки другого мира.