Откуда берутся метеориты разных типов? В обзорной статье, опубликованной в журнале Meteoritics & Planetary Science, астрономы прослеживают как орбиты наблюдаемых при падении на Землю метеоритов, так и траектории объектов в поясе астероидов, в том числе ни разу не идентифицированных ранее.
Ведущий автор исследования Питер Дженнискенс из Института SETI называет его детективной историей длиной в десять лет, в которой каждое зарегистрированное падение метеорита давало новую подсказку. На основании наблюдений ученые сделали первые наброски «геологической» карты пояса астероидов.
Десять лет назад Дженнискенс с коллегами создали в Калифорнии и Неваде сеть всепогодных камер, которые могут фиксировать и отслеживать свет болидов, попадающих в атмосферу Земли. Наблюдения велись на протяжении многих лет. По всему миру созданы аналогичные сети, которые вместе образуют Глобальную обсерваторию болидов (Global Fireball Observatory). За эти годы ученые отследили траектории 17 метеоритов.
Многие болиды были зафиксированы видеокамерами наблюдения, домофонами и видеорегистраторами по всему миру.
В общей сложности в ходе этого исследования было обнаружено 75 классифицированных метеоритов, траектория падения которых была зафиксирована видео- и фотокамерами. Для ученых этого оказалось достаточно, чтобы начать выстраивать закономерности в приближении метеоритов к Земле.
Большинство космических гостей происходит из пояса астероидов — области между Марсом и Юпитером, где более миллиона объектов диаметром более 1 километра вращаются вокруг Солнца. Эти камни образовались из небольшого количества более крупных астероидов, которые распались в результате столкновений, и их обломки усеяли эту область. Даже сегодня астероиды сталкиваются время от времени, еще больше засоряя пояс.
Ученые выяснили, что 12 богатых железом хондритовых метеоритов (H-хондриты) произошли из поля обломков под названием «Коронис», которое расположено в нижней части первичного главного пояса. Эти метеориты прибыли с орбит с малым наклонением относительно плоскости эклиптики и периодами обращения, соответствующими этому полю обломков.
Астрономы могут определить, как давно эти камни покинули поверхность родительского астероида, измерив в обломках содержание специфических радиоактивных элементов, образовавшихся под воздействием космических лучей.
Измеряя возраст метеоритов по уровню воздействия космических лучей, ученые смогли определить, что трое из этих двенадцати гостей произошли из скопления Карин в Коронисе, динамический возраст которого составляет 5,8 миллиона лет, а двое — из скопления Коронис-2, динамический возраст которого составляет 10–15 миллионов лет. Еще один метеорит оказался гораздо старше — его возраст составил около 83 миллионов лет.
Дженнискенс с коллегами обнаружил группу H-хондритов на эксцентрических орбитах со значительным наклонением к эклиптике, которые, по-видимому, происходят из семейства астероидов Неле в центральном поясе астероидов, динамический возраст которого составляет около 6 миллионов лет. Резонанс 3:1 со средним движением Юпитера может увеличивать наклон орбит до наблюдаемых значений. Третья группа H-хондритов, возраст которых составляет около 35 миллионов лет, произошла из внутреннего пояса астероидов, расположенного ближе к Марсу.
По мнению астрономов, эти H-хондриты произошли из семейства астероидов Массалия, расположенного во внутренней части главного пояса, потому что у этого семейства есть скопление примерно того же динамического возраста. Астероид (20) Массалия, создавший это скопление, является родительским телом H-хондритов.
Исследователи обнаружили, что метеориты с низким содержанием железа (L-хондриты) и очень низким содержанием железа (LL-хондриты) попадают к нам в основном из внутреннего пояса. Ученые давно связывают LL-хондриты с семейством астероидов Флора.
Ученые предполагают, что L-хондриты произошли из семейства астероидов Герта, расположенного прямо над семейством Массалия. Астероид Герта совсем не похож на свои обломки. Герта покрыта темными камнями, которые почернели от удара, что свидетельствует о необычайно сильном столкновении. L-хондриты образовались в результате катастрофической коллизии 468 миллионов лет назад. Тогда метеориты обрушились на Землю в таком количестве, что их можно найти в геологической летописи.
Знание того, из какого поля обломков в поясе астероидов происходят метеориты, очень важно с точки зрения защиты планеты от околоземных астероидов. Околоземные астероиды не движутся по тем же орбитам, что и метеориты, они больше привязаны к плоскости эклиптики. Им в целом требуется больше времени, чтобы «добраться» до Земли, но знание, из какого семейства происходит тот или иной астероид, помогает точнее прогнозировать риски столкновения.
Подводя итоги своей работы, ученые сравнили себя с первыми картографами, которые нанесли на карту очертания Америки, Африки, Австралии и других континентов, но потом поняли, что кропотливая работа только начинается. Пояс астероидов насчитывает миллионы объектов, а задокументированы на сегодняшний день только 600 000 из них.
