Може да изглежда почти невъзможно да се определи как се е образувала Слънчевата система, като се има предвид, че това се е случило преди приблизително 4,5 милиарда години. За щастие голяма част от остатъците, останали от процеса на формиране, все още са на разположение за изучаване, обикаляйки нашата Слънчева система под формата на скали и отломки, които понякога проправят път към Земята.
Сред най-полезните парчета отломки са най-старият и най-слабо променен тип метеорити, които са известни като хондрити. Те са изградени предимно от малки каменисти зърна, наречени хондрули, които са с диаметър едва милиметър.
И сега учените получават важни улики за това как еволюира ранната Слънчева система, благодарение на нови изследвания, базирани на най-точните лабораторни измервания, правени някога от магнитните полета, хванати в тези малки зърна.
За да го разрушат, хондритните метеорити са парчета астероиди - откъснати от сблъсъци - които са останали относително непроменени, тъй като са се образували по време на раждането на Слънчевата система. Хондрулите, които съдържат, са се образували, когато петна от слънчева мъглявина - прахови облаци, които заобикалят младите слънца - се нагряват над точката на топене на скала с часове или дори дни.
Прахът, уловен в тези „събития на топене“, се разтопява на капчици разтопена скала, която след това се охлажда и кристализира в хондрули. С охлаждането на хондрулите минералите, носещи желязо, се магнетизират от локалното магнитно поле в газовия облак. Тези магнитни полета се запазват в хондрулите точно до наши дни.
Зърната от хондрул, чиито магнитни полета са картографирани в новото проучване, произхождат от метеорит на име Semarkona - кръстен на града в Индия, където е паднал през 1940 година.
Роджър Фу от MIT - работещ под Бенджамин Вайс - беше главният автор на изследването; със Стив Деш от Училището за изследване на Земята и Космоса на Държавния университет в Аризона, приложен като съавтор.
Според проучването, което беше публикувано тази седмица през Наука, събраните от тях измервания показват ударни вълни, пътуващи през облака прашен газ около новороденото слънце като основен фактор за формирането на слънчевата система.
„Измерванията, направени от Фу и Вайс, са изумителни и безпрецедентни“, казва Стив Деш. "Не само, че те измерват малки магнитни полета хиляди пъти по-слаби, отколкото се усеща компас, те са картографирали изменението на магнитните полета, записано от метеорита, милиметър на милиметър."
Учените се фокусираха специално върху вградените магнитни полета, заснети от „прашни“ зърна от оливин, които съдържат изобилни минерали, съдържащи желязо. Те имаха магнитно поле от около 54 микротесла, подобно на магнитното поле в земната повърхност (което варира от 25 до 65 микротесла).
Случайно много предишни измервания на метеорити също предполагаха сходна сила на полето. Но сега се разбира, че тези измервания откриват магнитни минерали, които са замърсени от собственото магнитно поле на Земята или дори от ръчните магнити, използвани от метеоритните колектори.
„Новите експерименти“, казва Деш, „сондират магнитните минерали в хондрули, никога не измервани досега. Те също така показват, че всеки хондрул се намагнетизира като малък магнит, но със „север“, насочен в произволни посоки. “
Това показва, казва той, че те са намагнетизирани преди те са вградени в метеорита, а не докато седят на земната повърхност. Това наблюдение, комбинирано с наличието на ударни вълни по време на ранно слънчево образуване, рисува интересна картина от ранната история на нашата Слънчева система.
„Моето моделиране на отоплителните събития показва, че ударните вълни, преминаващи през слънчевата мъглявина, са това, което стопява повечето хондрули“, обяснява Деш. В зависимост от силата и размера на ударната вълна фоновото магнитно поле може да бъде усилено до 30 пъти. „Като се има предвид измерената сила на магнитното поле от около 54 микротесла“, добави той, „това показва, че фоновото поле в мъглявината вероятно е било в обхвата от 5 до 50 микротесла“.
Има и други идеи как може да се образуват хондрули, някои от които включват магнитни пламъци над слънчевата мъглявина или преминаване през магнитното поле на слънцето. Но тези механизми изискват по-силни магнитни полета от това, което е измерено в пробите Semarkona.
Това подсилва идеята, че шокове са стопили хондрулите в слънчевата мъглявина около мястото на днешния астероиден пояс, който се намира на около два до четири пъти по-далеч от слънцето от земните орбити.
Деш казва: „Това е първото наистина точно и надеждно измерване на магнитното поле в газа, от който са се образували нашите планети.“
