דפוסים מגנטיים נסתרים בתוך מטאוריטים חושפים סודות של מערכת השמש הקדומה

מיקרוסקופ אלקטרוני, שטף מגנטי ותמונות מפת גלגלי צבע של המטאוריט. (Kimura et al., ApJL, 2021)

מערכת השמש היא חיובית עלובה עם שדות מגנטיים. הם מתכרבלים סביב (רוב) כוכבי הלכת והירחים שלהם, המקיימים אינטראקציה עם השדה המגנטי כלל המערכת שמתערבל החוצה מהשמש.

למרות שהם בלתי נראים לעין בלתי מזוינת, השדות המגנטיים הללו משאירים את סימניהם מאחור. קרום כדור הארץ מלא בחומרים מגנטיים, למשללשמור על תיעוד פליאומגנטישל השדה המגנטי המשתנה של הפלנטה. ומטאוריטים, כשיתמזל מזלנו למצוא אותם, יכולים לספר לנו על השדה המגנטי בסביבה שבה הם נוצרו, לפני מיליארדי שנים.

רוב המטאוריטים שאנו חוקרים בצורה זו הם מה- אַסטֵרוֹאִיד חגורה, שיושבת ביניהן מַאְדִים ו צדק . אבל אסטרונומים מיפן זה עתה פיתחו אמצעי חדש לחקור את החומרים המגנטיים בתוך מטאוריטים מהרבה הרבה יותר רחוק - וכך סיפקו כלי חדש להבנת הגבולות החיצוניים של מערכת השמש המוקדמת.



'מטאוריטים פרימיטיביים הם קפסולות זמן של חומרים קדמונים שנוצרו בתחילת מערכת השמש שלנו', אמר האסטרונום יוקי קימורה של המכון למדע טמפרטורה נמוכה באוניברסיטת הוקאידו ביפן.

'כדי להבין את ההיסטוריה הפיזיקלית והכימית של מערכת השמש, חיוני לנתח סוגים שונים של מטאוריטים עם מקורות שונים.'

הטכניקה נקראת הולוגרפיה של אלקטרונים פליאומגנטיים בקנה מידה ננומטרי. הוא משתמש בטכניקה העוצמתית של הולוגרפיה אלקטרונים, הכוללת לימוד דפוסי ההפרעות המיוצרים על ידי גלי אלקטרונים בחומר כדי להבין את המבנה של החומר הזה. בקנה מידה ננו, זה מייצר נתונים ברזולוציה גבוהה מאוד.

לאחר מכן הם יישמו את הטכניקה הזו על מטאוריט מיוחד מאוד שנקרא מטאוריט אגם טאגיש. המטאוריט הזה נפל לכדור הארץ בשנת 2000, והוחזר מהר מאוד לאחר מכן, מה שאומר שלא היה סביר שהוא ישתנה משמעותית על ידי הסביבה שבה הוא נפל.

ניתוחים קודמים העלו כי המטאוריט היה בתולי בצורה יוצאת דופן, שנוצר לפני כ-4.5 מיליארד שנים - רק כמה מיליוני שנים לאחר היווצרות השמש. מסלולו מצביע על כך שהוא נסע לכדור הארץ מאזור חגורת האסטרואידים, ושחזור מצביע על כך שהוא היה בערך 4 מטר (13 רגל) רוחב לפני כניסת האטמוספירה.

הוא מכיל גם מגנטיט. כאשר המטאוריט הזה היה חם ומותך, כל שדה מגנטי חיצוני היה משנה ומיישר את המגנטיט לאורך קווי השדה שלו. כשהסלע התקרר והתקשה, היישורים הללו היו מתגבשים, ומשאירים תיעוד מאובנים של השדה המגנטי הזה.

בהתבסס על ההדמיה ההולוגרפית האלקטרונית שלהם, והדמיות מספריות, הצוות של קימורה הצליח להסיק את ההיסטוריה של המטאוריט של אגם טאגיש.

הם גילו שגוף האב של המטאוריט נוצר בחגורת קויפר, האזור הקפוא מעבר לנפטון, כ-3 מיליון שנים לאחר היווצרות המינרלים במערכת השמש. שם הוא גדל לגודל של כ-160 ק'מ (100 מייל) רוחב.

מנקודה זו, הוא נדד פנימה לכיוון חגורת האסטרואידים, אולי עקב הפרעה מהנדידת צדק, תהליך שזרע לא מעט הרס כבידה על מערכת השמש.

במהלך תהליך זה - כ-4-5 מיליון שנים לאחר היווצרות המינרלים - נפגע המטאוריט טאגיש מגוף בקוטר של כ-10 ק'מ, שנע במהירות של כ-5 ק'מ לשנייה.

המגנטיט בתוך המטאוריט, כך סיכם הצוות, היה נוצר כאשר גוף האם התחמם ל-250 מעלות צלזיוס בערך בשל רדיוגני חימום פנימי, בשילוב עם חום מהפגיעה. ואז זה פשוט הסתובב, בהיותו האני הטהור שלו, עד שבסופו של דבר התנפץ לתוך כדור הארץ.

זה מניב רמזים חדשים לגבי האופן שבו מערכת השמש הגיעה להיות כפי שהיא היום - תהליך שרובו אפוף מסתורין. הצוות מיישם כעת את הטכניקה שלו על דגימות של האסטרואיד Ryugu, שאוחזרו על ידי הגשושית Hayabusa2, בתקווה לחשוף עוד.

'התוצאות שלנו עוזרות לנו להסיק את הדינמיקה המוקדמת של גופי מערכת השמש שהתרחשה כמה מיליוני שנים לאחר היווצרות מערכת השמש, ומרמזות על היווצרות יעילה ביותר של הגופים החיצוניים של מערכת השמש, כולל צדק', אמרה קימורה .

'השיטה הפלאומגנטית בקנה מידה ננומטרי שלנו תחשוף היסטוריה מפורטת של מערכת השמש המוקדמת.'

המחקר פורסם ב כתב העת האסטרופיזי .

אודותינו

פרסום עובדות עצמאיות ומוכחות של דיווחים על בריאות, מרחב, טבע, טכנולוגיה וסביבה.