Новое исследование, возглавляемое Йельским университетом, заявляет, что начальные стадии формирования Солнечной системы были значительно более избирательными, чем считалось ранее. У молодой системы во время сбора твердых объектов — планет, лун и протопланет — присутствовали два типа материалов: чондрулы — мельчайшие каменные шарики, образовавшиеся при высоких температурах, и матрица — холодная пылевидная часть, богатая водой и органическими материалами. По данным работы, уже в первые миллионы лет после зарождения Солнечной системы предпочтение отдавалось именно теплым материалам; по крайней мере, в самых ранних внешних регионах системы доля чондрулов составляла от 83% до 92%, а ледяная пыль занимала заметно меньшую долю. Эта цифра подчеркивает, что процесс сборки был remarkably селективным с самого начала. Источник: блоки 1, 2, 5.

Учёные нашли первый геохимический след того, что чондрулы уже на ранних этапах стали preferential к формированию твердых тел, тогда как матрица — менее заметная. До настоящего момента учёные могли документировать подобное разделение в объектах, сформировавшихся через 2–4 миллиона лет после начала эры планетодействия, а не в самом её начале. Результат указывает на то, что процесс отбора материалов мог происходить уже в первые миллионы лет существования Солнечной системы. Источник: блоки 2, 3, 9.

Авторы работы использовали химические следы, сохранённые в железных метеоритах из внешней части Солнечной системы: два независимых маркера для матрицы — азотная сера и степень окисления железа, которая отражает долю водяного льда и окисленного пыля. Эти показатели позволили воссоздать состав прародительских тел и оценить, какая доля изначального материала приходилась на матрицу — и она оказалась всего 8–17%. Остальная часть состояла преимущественно из чондрулов. Источник: блоки 15, 17.

Полученные данные свидетельствуют о том, что ранние планетезимали были резко матрицеприоритетны без обычного перемешивания материалов. Это согласуется с ранее известной картиной: ранее старые чондрулы встречаются в большем количестве в более старых образцах и при этом в более молодых — больше матрицы и ледяных компонентов. Такая конвергенция двух независимых tracers придает результатам robustness. Публикация отмечает, что процесс разделения начал действовать почти одновременно с появлением твердых тел и вёл к тому, что на ранних стадиях формировались планетезимали, в которых доминировали чондрулы. Источник: блоки 19, 23, 24.

Исследование также может объяснить редкость очень древних чондрулов в современных метеоритах: многие старые чондрулы, вероятно, вошли в первую волну планетезимал и позже расплавились, уничтожив физические следы и сделав самые старые чондрулы труднее обнаруживаемыми. Это даёт новую связку между записью метеоритного архива и ранней историей формирования материальных основ планет. Источник: блоки 20, 21.

Соавторами работы являются Чжунтяо Джанг из Принстона и Йоанна Дражковска из Макс Планк Института по исследованиям солнечной системы в Германии; финансирование получили через Йельский университет. Источник: блоки 25, 26.