Астероиды представляют собой бесценный источник данных для реконструкции условий зарождения Солнечной системы. Эти фрагменты реликтового вещества, состоящие из камня и пыли, практически не претерпели масштабных геологических трансформаций, характерных для полноценных планет вроде Земли. Доставка образцов с астероида Рюгу аппаратом «Хаябуса-2» вызвала огромный интерес в научной среде, однако первые результаты анализа их магнитных свойств оказались крайне неоднозначными, разделив исследовательские группы во мнениях.
Исходя из предположения, что причиной споров послужил недостаточный объем исследованного материала, Масахико Сато и его коллеги из Токийского университета представили в новой работе для JGR Planets анализ гораздо более представительной выборки. Это позволило более детально изучить магнитную историю первых в истории науки образцов астероидного грунта, доставленных непосредственно из космоса.
Почему эти данные так критичны для космогонии? В эпоху формирования астероидов на них оказывали влияние магнитные поля, пронизывавшие раннюю Солнечную систему. Именно эти поля определяли движение газа и пыли — строительного материала будущих планет. Следовательно, понимание их интенсивности необходимо для верификации моделей планетогенеза.
Сложность заключается в том, что магнитная среда Земли способна искажать результаты измерений. Метеориты, попадающие к нам естественным путем, подвергаются мощному воздействию земного магнетизма, что делает их малопригодными для поиска ответов о глубинной истории системы. Чтобы исключить подобное «загрязнение», образцы с Рюгу были герметично изолированы при входе в атмосферу, а в лабораториях с ними работали в условиях строжайшего контроля.
Несмотря на предпринятые меры, выводы ученых разошлись. Одна группа настаивала на наличии устойчивой магнитной «памяти» ранней эпохи. Другая — на том, что объект сформировался в «мертвой зоне» с нулевой индукцией поля. Третья и вовсе приписывала любые обнаруженные сигналы случайному воздействию земных полей в ходе исследований.
Согласно свежему исследованию, камнем преткновения стала малая репрезентативность предыдущих выборок, включавших всего семь крупиц вещества. Чтобы повысить статистическую достоверность, авторы новой статьи проанализировали 28 фрагментов — в четыре раза больше, чем в предшествующих работах.
Процесс выявления палеомагнетизма в породе требует ювелирной точности. При кристаллизации или остывании минералов их внутренние структуры — домены — выстраиваются вдоль линий внешнего магнитного поля, «замораживая» информацию о нем. Для очистки этой записи от поздних наслоений ученые применили метод ступенчатого размагничивания в переменном поле.
После удаления вторичных шумов 28 образцов позволили выстроить связную картину. В 23 фрагментах была зафиксирована стабильная магнитная память. Интересно, что напряженность поля варьировалась в широком диапазоне — от 16,3 до 174 мкТл (для сравнения, земное поле составляет около 50 мкТл). Причем в некоторых частицах векторы намагниченности имели разную ориентацию.
Именно эта разнонаправленность стала доказательством того, что сигнал не является земным шумом, так как магнитное поле нашей планеты имеет единый вектор в локальной точке. Вероятно, эти частицы намагнитились еще до того, как объединились в тело астероида. Процесс, скорее всего, протекал в присутствии жидкой воды: фрамбоидальный магнетит, сохранивший эти записи, возникает в результате водной альтерации (химического изменения породы). Это подтверждает, что в недрах прародителя Рюгу когда-то циркулировала вода.
По оценкам исследователей, это происходило в интервале от 3,1 до 6,8 миллиона лет после возникновения первых твердых тел в Солнечной системе. Таким образом, Рюгу — это подлинная летопись времен формирования нашего космического дома. Уточнение параметров магнитной среды того периода позволит доработать модели рождения планет. Поразительно, как несколько пылинок из далекого космического конгломерата могут фундаментально расширить наши знания о Вселенной.
