Рідкісний пил вказав на спільне походження астероїдів

Рідкісний мінерал на поверхні астероїдів вказує на їхнє спільне походження та розкриває нові аспекти формування Сонячної системи.

Сучасна планетарна наука дедалі частіше відкриває несподівані зв’язки між об’єктами Сонячної системи, що раніше здавалися абсолютно несхожими. У новому дослідженні, опублікованому в The Planetary Science Journal, астроном Джо Масіеро довів: астроїди типу M та K мають спільне покриття з троїліту — рідкісного мінералу заліза і сірки. Це відкриття з’явилося завдяки інноваційному підходу — аналізу поляризації відбитого світла. «Троїліт дуже рідкісний, тому ми можемо використовувати його як відбиток…», — зазначає Масіеро.

Давня історія Сонячної системи почалася близько 4,6 мільярда років тому, коли з хмари газу та пилу почали формуватись перші тверді тіла. Астероїди, що збереглися до сьогодні, служать своєрідними «капсулами часу». За словами Масієро, «Астероїди дають нам можливість подивитися на те, що відбувалося в ранній сонячній системі…». Вивчення їхнього складу та структури дозволяє реконструювати фізичні умови на момент зародження планет.

Від спектра до поляризації: новий метод дослідження астероїдів

Традиційно астероїди класифікують за спектрами світла, яке вони відбивають. Тип M зазвичай металевий, тип K — силікатний. Але Масіеро пішов далі — він використав метод поляриметрії, аналізуючи, як світло змінює свій напрямок хвиль після відбиття від астероїда. Ця техніка дозволяє виявити властивості мінералів, які не видно у спектрі чи за кольором. «Поляризація дає вам третю вісь для дослідження мінералогії…», — підкреслює дослідник.

Астероїди, як і Місяць, мають фази, тобто їхній вигляд змінюється в залежності від кута між Сонцем, Землею та об’єктом. Саме фазовий кут впливає на те, як змінюється ступінь поляризації. Ця залежність дозволяє будувати моделі складу поверхні навіть у разі відсутності виражених спектральних ознак. «Поляризація дає нам уявлення про мінерали, яке ми не можемо отримати лише зі спектра», — додає Масіеро.

Рідкісний слід троїліту та спільне походження

Одним із ключових відкриттів стало виявлення однакового пилового шару з троїліту на астероїдах різних типів. Це наштовхнуло команду на припущення, що обидва типи астероїдів могли утворитися з одного батьківського тіла. Після його руйнування уламки утворили об’єкти з різною структурою, але спільним зовнішнім слідом. «Ми хочемо повернути час назад, до моменту їхнього утворення…», — говорить дослідник.

Подібно до будови планет, де різні шари мають різний склад (ядро, мантія, кора), астероїди типів M і K можуть бути фрагментами різних рівнів однієї й тієї ж протопланети. Троїліт, можливо, вивільнився під час катастрофічного розпаду і вкрив усі уламки, або ж походив із загального шару, з якого були сформовані ці об’єкти. Втім, «походження троїліту досі невідоме» — наголошує Масіеро.

Роль Паломарської обсерваторії

Ключову роль у дослідженні відіграла обсерваторія Паломар Каліфорнійського технологічного інституту. Там було застосовано унікальний прилад WIRC+Pol, здатний фіксувати поляризацію у ближньому інфрачервоному діапазоні. «Для інфрачервоних даних про поляризацію, які мені були потрібні, немає іншого приладу, який би міг досягти такої глибини», — підкреслює Масіеро.

Це відкриття стало ще одним доказом того, що мінералогічні аналізи та інноваційні методи можуть кардинально змінити наші уявлення про формування небесних тіл. Астероїди вже давно розглядаються як ключі до розуміння складу і еволюції ранньої Сонячної системи. Тепер, завдяки троїліту, ми маємо новий інструмент для відстеження походження цих об’єктів. «Неможливо розірвати Землю, щоб побачити, що всередині, але можна подивитися на астероїди…», — резюмує Масіеро.