Когда микрометеориты входят в атмосферу Земли, они часто плавятся и застывают в виде крошечных стеклянных шариков — космических сферул. Они теряют исходную минеральную структуру, но сохраняют химический и изотопный состав, который может служить «отпечатком пальца», указывающим на их происхождение.
Однако примерно 10% космических сферул имеют химическую особенность: в них аномально мало изотопа кислорода-16. Исследователи называют их «Группа 4» — они не соответствуют ни одному из известных классов метеоритов. Откуда они взялись?
Новое исследование, опубликованное в научном журнале Science Advances, предлагает ответ. Международная группа ученых из Великобритании, Нидерландов, Японии и других стран проанализировала 10 сферул из двух коллекций: одна была собрана в Антарктиде, другая — на городских крышах (более современный материал). Они использовали электронную микроскопию, микрозондовый анализ, а также изотопную масс-спектрометрию (SIMS и NanoSIMS), чтобы изучить текстуру, состав минералов и изотопные сигнатуры.
Оказалось, что сферулы из обеих коллекций имеют много общего. Они образуют новый подтип, который исследователи назвали SCumPo (sulfur-rich cumulate olivine cosmic spherules). Их ключевые особенности: необычно высокое содержание серы, почти полное отсутствие магнетита, частые капли железо-никель-серных соединений, а также стекло с высоким содержанием серы. Эти черты указывают на чрезвычайно восстановительные условия во время входа в атмосферу.
Но самое интересное показал изотопный состав. Внутри одной сферулы обнаруживались участки как с бедным, так и с богатым кислородом-16 составом. Это означает, что исходный материал был смесью как минимум двух компонентов — и такое не происходит естественно в однородных метеоритах. Исследователи интерпретируют это как доказательство того, что родительские тела SCumPo были композитными материалами, содержащими как минимум два разных компонента.
Затем команда провела численное моделирование кристаллизации оливина во время замедления в атмосфере, чтобы определить вероятные скорости входа и параметры орбит. Результаты показали, что такие сферулы формируются при высоких скоростях входа — около 14−17 км/с. Это указывает на эксцентричные орбиты (эксцентриситет > 0,2), что более характерно для околоземных объектов, чем для типичных астероидов главного пояса.
Ученые предполагают, что родительское тело принадлежит к ранее неизвестному классу примитивных, богатых сульфидами углеродистых астероидов, родственных клану углеродистых хондритов CM-CO-CY.
Это означает, что данный тип микрометеоритов представляет собой «недостающий» тип метеоритов — образцы существуют в виде космической пыли, но ни одного полноценного метеорита такого типа в коллекциях пока нет. Идентификация такого родительского тела (например, с помощью астероидных миссий) стала бы «поворотным открытием» в планетологии.
Ранее Наука Mail рассказывала о подсчете опасных астероидов, сближающихся с Землей.