Теперь ученые нашли первые прямые доказательства существования этого давно погибшего зародыша планеты и раскрыли уникальный тип планетной эволюции, не похожий ни на один из ранее известных науке.
«Это невероятно — думать, что когда-то существовал настолько большой мир, — говорит научный сотрудник кафедры наук о Земле Университета Колорадо в Боулдере Аарон Белл. — Мы знаем о его существовании только потому, что несколько его фрагментов случайно упали на Землю. Эти метеориты сохранили свидетельства совершенно иного пути развития ранних планет».
Ключом к открытию стал метеорит Northwest Africa (NWA) 12774, найденный в Сахаре. Он относится к редкому классу ангритов — это одни из самых древних вулканических пород в Солнечной системе, которые образовались всего через несколько миллионов лет после ее рождения, то есть, около 4,56 млрд лет назад. Из свыше 80 000 известных метеоритов лишь 68 относятся к ангритам.
Ангриты давно ставили ученых в тупик своим необычным химическим составом. В отличие от Земли, Марса и других каменистых планет, в них почти нет кремнезема (диоксида кремния) — ключевого компонента большинства земных пород. Поэтому считалось, что их родительское тело было небольшим астероидом радиусом менее 200 км.
Изучая NWA 12774, Белл и его коллеги обнаружили в нем минерал клинопироксен — типичный для земной коры и мантии. Но важной оказалась не просто его присутствие, а аномально высокое содержание в нем атомов алюминия. Это указывало на то, что клинопироксен кристаллизовался под очень высоким давлением глубоко внутри крупного тела. Расчеты показали: для образования такого минерала нужно как минимум 17,5 килобар. Для сравнения, давление на дне Марианской впадины — самой глубокой точки океана — всего около 1 килобара.
Такое давление не могло возникнуть в небольшом астероиде. По оценкам авторов, родительское тело ангрита должно было иметь радиус не менее 1000 км. Но на этом сюрпризы не закончились. Кристаллы в метеорите сохранили острые грани и уникальные химические особенности. Если бы они сформировались глубоко внутри крупной планеты, последующие процессы плавления и перемешивания мантии, скорее всего, стерли бы эти детали. Их хорошая сохранность говорит о том, что минералы возникли относительно близко к поверхности.
Если это так, исходный мир, осколок которого нашли в Сахаре, должен был быть существенно больше минимальной оценки. По расчетам команды, радиус небесного тела мог превышать 1800 км — это сопоставимо с Луной (около 1740 км) и приближает его к Марсу (примерно 3300 км).
Ученые пока не знают, как именно закончилась история этой протопланеты. Вероятно, она была уничтожена в одном из гигантских столкновений, характерных для ранней Солнечной системы, а ее обломки позже стали частью других каменистых планет, в том числе, Земли.
«Материалы, из которых было сформировано родительское тело ангрита, принципиально отличаются от состава Земли и Марса. Это указывает на отдельный, самостоятельный путь эволюции планет в ранней истории нашей Солнечной системы», — подчеркивает Белл.
Он добавляет, что в коллекциях по всему миру лежат тысячи малоизученных метеоритов. Среди них могут скрываться следы и других исчезнувших миров, которые помогут восстановить гораздо более разнообразную и динамичную картину рождения планет, чем считалось раньше.
Ранее спектральная особенность Титана и Плутона озадачила ученых.