Ученые определили возраст метеорита Erg Chech 002
В мае 2020 года в песчаном море Эрг-Шеш, в районе пустыни Сахара на юге Алжира, были обнаружены несколько необычных пород, содержащих характерные зеленоватые кристаллы.
При ближайшем рассмотрении оказалось, что камни прилетели из космоса: глыбы возрастом в миллиарды лет, остались со времен зарождения Солнечной системы.
Все они были осколками метеорита, известного как Erg Chech 002, который является старейшей вулканической породой из когда-либо найденных, давным-давно расплавившейся в огне какой-то ныне исчезнувшей древней протопланеты.
В новом исследовании, опубликованном в Nature Communications, ученые проанализировали изотопы свинца и урана в Erg Chech 002 и подсчитали, что ему около 4,56556 миллиарда лет, плюс-минус 120 000 лет. Это один из самых точных возрастов, когда—либо рассчитанных для объекта из космоса. Полученные результаты также ставят под сомнение некоторые распространенные предположения о ранней Солнечной системе.
Около 4,567 миллиарда лет назад наша Солнечная система сформировалась из огромного облака газа и пыли. Среди множества элементов в этом облаке был алюминий, который присутствовал в двух формах.
Первый вариант — это стабильная форма, алюминий-27. Вторым является алюминий-26, радиоактивный изотоп, образующийся в основном при взрыве звезд. Со временем он распадается на магний-26.
Алюминий-26 — очень полезный элемент для ученых, которые хотят понять, как формировалась и развивалась Солнечная система. Поскольку он распадается с течением времени, его можно использовать для датировки событий.
Распад алюминия-26 важен и по другой причине: ученые думают, что он был основным источником тепла в ранней Солнечной системе. Этот распад повлиял на таяние небольших примитивных пород, которые позже образовали планеты.
Однако, чтобы использовать алюминий-26 для изучения прошлого, нужно знать, был ли он распределен равномерно. Чтобы выяснить это, необходимо более точно рассчитать возраст некоторых древних космических пород. Для этого ученые объединили данные по алюминию-26 с данными по урану и свинцу.
Существует два важных изотопа урана (уран-235 и уран-238), которые распадаются на различные изотопы свинца (свинец-207 и свинец-206 соответственно).
Изотопы урана имеют гораздо более длительный период полураспада (710 миллионов лет и 4,47 миллиарда лет соответственно), поэтому их можно использовать для непосредственного определения того, как давно произошло то или иное событие.
Erg Chech 002 — это несгруппированный ахондрит. Ахондриты — это горные породы, образовавшиеся из расплавленных планетезималей. Большинство из них принадлежат к так называемому клану говардит-эвкрит-диогенит, который, как полагают, произошел от (4) Весты, одного из крупнейших астероидов Солнечной системы. Вторая группа ахондритов называется ангритами, все они имеют общее неопознанное родительское тело.
Однако некоторые ахондриты, включая Erg Chech 002, не сгруппированы — их родительские тела неизвестны.
В ходе исследования Erg Chech 002 ученые обнаружили, что он содержит большое количество свинца-206 и свинца-207, а также относительно большое количество неразложившегося урана-238 и урана-235.
Измерение соотношений всех изотопов свинца и урана помогло оценить возраст породы с беспрецедентной точностью.
Исследователи также сравнили расчетный возраст с ранее опубликованными данными по алюминию-26 для Erg Chech 002, а также данными по другим ахондритам.
Особенно интересным было сравнение с группой ахондритов, называемых вулканическими ангритами. Ученые обнаружили, что исходное тело Erg Chech 002, должно быть, сформировалось из материала, содержащего в три или четыре раза больше алюминия-26, чем исходное тело ангритов.
Это показывает, что алюминий-26 действительно был распределен довольно неравномерно по всему облаку пыли и газа, которое образовало Солнечную систему.
Полученные результаты способствуют лучшему пониманию самых ранних стадий развития Солнечной системы и геологической истории растущих планет. Дальнейшие исследования различных групп ахондритов, несомненно, расширят наши возможности по реконструкции ранней истории Солнечной системы.