Najstarszy meteoryt wulkaniczny podważa teorie powstania Układu Słonecznego

Analiza meteorytu Erg Chech 002 wykazała, że ​​jest to najstarsza skała pochodzenia wulkanicznego, jaką kiedykolwiek znaleziono, znacznie przewyższająca wszystko, co powstało na Ziemi. Dostarczyło również dowodów na to, że niektóre części wczesnego Układu Słonecznego były znacznie bogatsze w izotopy odpowiedzialne za większość ich początkowego ciepła niż inne, chociaż nadal nie wiemy dlaczego.

Wczesne Słońce nie było tak jasne jak obecnie, ale to nie znaczy, że pierwsze planety, które powstały z otaczającego go dysku, były chłodne. Oprócz ciepła uwalnianego w wyniku zderzeń, w tamtym czasie było więcej izotopów radioaktywnych, które utrzymywały ciepło pierwszych dużych obiektów, często ze stopionymi wnętrzami. Uważa się, że szczególnie jeden izotop, aluminium-26, odegrał szczególnie ważną rolę i może być przyczyną dzisiejszej tektoniki płyt.

Obecnie jądro Ziemi nagrzewa się głównie w wyniku powolnego rozpadu uranu i toru, to samo dotyczy centrów innych ciał skalistych. Uważa się jednak, że cztery i pół miliarda lat temu aluminium-26 odegrało znacznie większą rolę.

Aluminium-26 rozkłada się na Mg-26, uwalniając po drodze energię. Przy 705 000 jego okres półtrwania jest wystarczająco krótki, aby ciepło było bardziej intensywne niż porównywalne ilości U-235, ale wystarczająco długi, aby mieć znaczący wpływ na pierwsze kilka milionów lat powstawania planet.

Uważa się, że dysk protoplanetarny, z którego powstał Układ Słoneczny, był bogaty w aluminium pochodzące z pobliskich eksplodujących gwiazd, ale astronomowie debatowali, czy izotopy są równomiernie wymieszane, czy też skupione w niektórych obszarach. Aby to sprawdzić, musimy znać dokładny czas powstania meteorytu. W przeciwnym razie nie możemy stwierdzić, czy powstał on w obszarze o niskiej zawartości glinu 26, czy też jest kilka milionów lat młodszy, po rozpadzie większości izotopów.

Meteoryty wulkaniczne są łatwiejsze do datowania niż te, które zgromadziły się na powierzchni asteroidy, dlatego odkrycie Erg Chech 002 na Saharze było dobrodziejstwem. Wykorzystując tę ​​okazję, doktorant Australijskiego Uniwersytetu Narodowego Evgeny Christianinov i współautorzy zmierzyli wiek Erg Chech 002 ze zdumiewającą dokładnością.

Wulkaniczne pochodzenie Erg Chech 002 oznacza, że ​​powstał on w ciele wystarczająco dużym, aby był aktywny geologicznie. Zidentyfikowano, że niektóre meteoryty wulkaniczne pochodzą z Westy przed upadkiem. Inne, w tym Erg Chech 002, najwyraźniej pochodzą z innego obiektu, którego nie możemy zidentyfikować, prawdopodobnie dlatego, że został zniszczony tak dawno temu.

Erg Chech 002 jest niezwykle bogaty w ołów i uran i nie jest to przypadek. Uran ulega serii rozpadów radioaktywnych, aż stanie się stabilnym izotopem ołowiu. W momencie powstania skała, która później stała się Arg-Shish 002, zawierała więcej uranu, z którego większość rozpadła się na ołów.

Różne izotopy uranu rozpadają się w różnym tempie, dlatego porównując ilości każdego z nich i proporcje ich produktów końcowych, geolodzy mogą obliczyć wiek skał. Erg Chech 002 okazał się szczególnie odpowiedni do podawania dokładnych wyników: 4 565 560 000 lat z błędem wynoszącym zaledwie 120 000 lat.

Porównując czas formowania się Erg Chech 002 z wcześniejszymi szacunkami stężenia glinu-26, Kristianinov i współautorzy doszli do wniosku, że jego pierwotne ciało musiało zawierać trzy do czterech razy więcej glinu-26 niż podobne meteoryty macierzyste.

O ile szacunki dotyczące wieku lub aluminium nie są złe dla tego czy innego meteorytu, oznacza to, że chmura, z której uformowaliśmy, była znacznie mniej mieszana, niż wielu przypuszczało.

Oznacza to również, że w momencie połączenia te protoplanety nie połączyły wystarczającej ilości materiału z różnych regionów, aby zrównoważyć te różnice. To znacznie komplikuje próby modelowania powstawania planet, ale może również wyjaśniać pewne anomalie.

Żaluzje 002 były Do sprzedania na eBay’u Przy bardzo niskich cenach, ale teraz, gdy ich wartość została udowodniona, mogą dość szybko wzrosnąć.

Badanie zostało opublikowane w Komunikacja przyrodnicza.