Перші зародки планет і астероїдів з’явилися несподівано рано — приблизно через мільйон років після народження Сонця, що свідчить про дуже швидке формування Землі й інших планет Сонячної системи, йдеться в статті, опублікованій в журналі Science Advances.
“Відкриття тисяч екзопланет за межами Сонячної системи показало, що народження Землі було не унікальною, а цілком пересічною подією для Галактики. Раніше ми вважали, що планети формувалися поступово, збільшуючись в розмірах від пилинок до стокілометрових планетарних зародків, проте останні спостереження за цим процесом в інших зоряних системах показують, що їх формування було майже миттєвим”, — пишуть Жан Боллар (Jean Bollard) з університету Копенгагена (Данія) і його колеги.
Як вважають вчені, Сонячна система почала формуватися приблизно 4,6 мільярда років тому в результаті гравітаційного колапсу гігантської міжзоряної молекулярної хмари. Більша частина речовини пішла на утворення зірки – Сонця, а з його залишків сформувався обертовий протопланетний диск, з якого в подальшому виникли планети, їх супутники, астероїди та інші малі тіла Сонячної системи.
Слідами цієї первинної матерії вважаються так звані хондрити — досить пористі астероїди і метеорити, що складаються з примітивних гірських порід і майже не містять металів. Головною відмінною рисою цих “цеглинок” планет є так звані хондрули – мікроскопічні кульки з переплавлених гірських порід, що виникли в перші миті життя Сонячної системи.
Боллар і його колеги, вивчаючи хімічний та ізотопний склад кількох стародавніх метеоритів, знайдених в Марокко в кінці минулого століття, з’ясували, коли виникли ці хондрули і як вони вплинули на народження “будблоків” Землі і інших планет Сонячної системи.
Вчені змогли обчислити вік метеоритів, використовуючи незвичайну закономірність, характерну для матерії новонародженої Сонячної системи. Як пояснюють планетологи, вона містила певні кількості двох ізотопів урану – довгоживучого урану-238 з періодом напіврозпаду в чотири мільярди років, і короткоживучого урану-235 з періодом напіврозпаду в 0,7 мільярда років.
Кінцевими продуктами розпаду і того, і іншого радіонукліда є два різних ізотопи свинцю – свинець-207 для урану-235 і свинець-206 для урану-238. Тому вчені можуть дуже точно обчислити вік будь-якої гірської породи, заміряючи частки цих ізотопів, якщо вона не переплавлялася за час свого існування. Це умова автоматично виконується для хондрул, так як вони сформувалися в момент народження Сонячної системи і більше не змінювалися.
Керуючись цією ідеєю, планетологи витягли 17 хондрул з метеоритів і вирахували їх вік, який виявився практично однаковим для всіх метеоритів, – приблизно 4564-4567 мільйонів років. Це означає, що хондрули формувалися протягом дуже короткого проміжку часу, в перший мільйон років життя Сонячної системи після народження Сонця.
Настільки швидке формування майбутніх “цеглинок” Землі і інших планет вказує на те, що процес народження планет йшов помітно швидше, ніж вказують класичні теорії народження Сонячної системи. Як вважають вчені, хондрули самі по собі прискорювали формування великих астероїдів і протопланетних тіл, будучи одночасно і каталізатором, і вихідним матеріалом.