Карликовая планета Веста — окно в раннюю солнечную систему

Веста — второе по величине тело в поясе астероидов, его диаметр составляет 500 километров. Он достаточно большой, чтобы развиваться так же, как и каменистые земные тела, такие как Земля, Луна и Марс. Раньше это были шары из расплавленной породы, нагретые от столкновений. Железо и сидерофилы, или «железолюбивые» элементы, такие как рений, осмий, иридий, платина и палладий, опустились к центру, образуя металлическое ядро, в результате чего мантия бедна этими элементами. Когда планета остыла, над мантией образовалась тонкая твердая кора. Позже метеориты принесли в земную кору железо и другие элементы.

Большая часть планеты, подобной Земле, — это мантия. Но породы мантийного типа среди астероидов и метеоритов редки.

«Если мы посмотрим на метеориты, у нас есть материал ядра, у нас есть кора, но мы не увидим мантию», — сказал Цин-Чжу Инь, профессор наук о Земле и планетах в Колледже литературы и науки Калифорнийского университета в Дэвисе. Ученые-планетологи назвали это «проблемой недостающей мантии».

В недавней статье Nature Communications, аспиранты Инь и Калифорнийского университета в Дэвисе Супратим Дей и Одри Миллер работали с первым автором Золтаном Ваци из Университета Нью-Мексико, чтобы описать три недавно обнаруженных метеорита, которые действительно включают в себя мантийную породу, так называемые ультрамафики, которые включают минеральный оливин в качестве минерала. основной компонент. Команда Калифорнийского университета в Дэвисе провела точный анализ изотопов, создав отпечаток пальца, который позволил им идентифицировать метеориты как исходящие от Весты или очень похожего тела.

«Это первый раз, когда мы смогли попробовать мантию Весты», — сказал Инь. Миссия НАСА «Рассвет» в 2011 году дистанционно наблюдала за скалами из крупнейшего ударного кратера южного полюса на Весте в 2011 году, но не нашла мантийную породу.

Исследование ранней солнечной системы

Из-за своего маленького размера Веста сформировала твердую кору задолго до более крупных тел, таких как Земля, Луна и Марс. Таким образом, сидерофильные элементы, накопившиеся в ее коре и мантии, образуют летопись самой ранней солнечной системы после формирования ядра. Со временем в результате столкновений от Весты откололись осколки, которые иногда падают на Землю в виде метеоритов.

Лаборатория Инь в Калифорнийском университете в Дэвисе ранее сотрудничала с международной командой, изучающей элементы в лунной коре, чтобы исследовать раннюю солнечную систему. Во второй статье, опубликованной в Nature Astronomy, Meng-Hua Zhu из Университета науки и технологий Макао, Инь и его коллеги расширили эту работу с помощью Весты.

«Поскольку Веста сформировалась очень рано, это хороший шаблон, чтобы взглянуть на всю историю Солнечной системы», — сказал Инь. «Это возвращает нас к двум миллионам лет после начала формирования солнечной системы».

Считалось, что Веста и более крупные внутренние планеты могли получить большую часть своего материала из пояса астероидов. Но ключевой вывод исследования заключался в том, что внутренние планеты (Меркурий, Венера, Земля и Луна, Марс и внутренние карликовые планеты) получили большую часть своей массы в результате столкновения и слияния с другими большими расплавленными телами в начале Солнечной системы. Сам пояс астероидов представляет собой материал, оставшийся от образования планет, но не внес большой вклад в более крупные миры.