В нашей солнечной системе много воды. Даже за пределами нашей планеты ученые обнаружили лед на Луне, в кольцах Сатурна и в кометах, жидкую воду на Марсе и под поверхностью спутника Сатурна Энцелада, а также следы водяного пара в палящей атмосфере Венеры. Исследования показали, что вода сыграла важную роль в ранней эволюции и формировании Солнечной системы. Чтобы узнать больше об этой роли, планетологи искали доказательства наличия жидкой воды во внеземных материалах, таких как метеориты, большинство из которых происходят от астероидов, образовавшихся в ранней истории Солнечной системы.
Ученые даже обнаружили воду в виде гидроксилов и молекул в метеоритах в контексте водных минералов, которые в основном представляют собой твердые вещества с некоторой ионной или молекулярной водой, включенной в них. Доктор. Акира Цучияма, приглашенный профессор-исследователь в Университете Рицумейкан, говорит: «Ученые также ожидают, что жидкая вода должна оставаться в виде жидких включений в минералах, которые осаждаются в водной жидкости» (или, проще говоря, образованной из капель воды, содержащих различные другие вещества. растворились внутри них). Ученые обнаружили такие жидкие водные включения внутри кристаллов соли, расположенных в классе метеоритов, известных как обычные хондриты, которые представляют собой подавляющее большинство всех метеоритов, обнаруженных на Земле, хотя соль на самом деле произошла от других, более примитивных родительских объектов.
Проф. Цучияма и его коллеги хотели знать, присутствуют ли включения жидкой воды в форме карбоната кальция, известного как кальцит, в классе метеоритов, известных как «углеродистые хондриты», которые происходят из астероидов, образовавшихся очень рано в истории Солнечной системы. Поэтому они исследовали образцы метеорита Саттерс-Милл, углеродистого хондрита, образовавшегося на астероиде, образовавшем 4 метеора.6 миллиардов лет назад.
Результаты исследования под руководством проф. Цучияма, фигурирует в статье, недавно опубликованной в журнале Science Advances.
Исследователи использовали передовые методы микроскопии для изучения фрагментов метеорита Саттерс-Милл и обнаружили кристалл кальцита, содержащий наноразмерное водное флюидное включение, содержащее не менее 15% углекислого газа. Это открытие подтверждает, что кристаллы кальцита в древних углеродистых хондритах действительно могут содержать не только жидкую воду, но и углекислый газ.
Присутствие жидких водных включений в метеорите Саттерс-Милл имеет интересные последствия в отношении происхождения астероида-родителя метеорита и ранней истории Солнечной системы. Включения, вероятно, произошли из-за образования материнского астероида с кусочками замороженной воды и углекислым газом внутри него.
Это потребовало бы, чтобы астероид образовался в части солнечной системы, достаточно холодной для замерзания воды и углекислого газа, и эти условия поместили бы место образования далеко за пределы орбиты Земли, вероятно, даже за пределы орбиты Юпитера. Затем астероид должен был быть доставлен во внутренние области Солнечной системы, где фрагменты могли позже столкнуться с планетой Земля. Это предположение согласуется с недавними теоретическими исследованиями эволюции Солнечной системы, которые предполагают, что астероиды, богатые небольшими летучими молекулами, такими как вода и углекислый газ, образовались за пределами орбиты Юпитера, прежде чем переместились в районы, расположенные ближе к Солнцу. Наиболее вероятной причиной переноса астероида во внутреннюю часть Солнечной системы могут быть гравитационные эффекты планеты Юпитер и ее миграция.
В заключение, открытие водных включений в углеродистом хондритовом метеорите из ранней истории Солнечной системы является важным достижением для планетологии. Проф.
Цучияма с гордостью отмечает: «Это достижение показывает, что наша команда смогла обнаружить крошечную жидкость, заключенную в минерале 4.6 миллиардов лет назад."
Получая химические снимки содержимого древнего метеорита, работа его команды может дать важную информацию о процессах, происходивших в ранней истории Солнечной системы.