Nowa analiza meteorytu Almahata Sitta przeprowadzana przez międzynarodowy zespół naukowców sugeruje, że diamenty w nim znalezione, powstały w czasie, gdy formował się Układ Słoneczny i stało się to prawdopodobnie wewnątrz planety, której obecnie już nie ma.
4,5 miliarda lat temu, kiedy nasz system słoneczny był w powijakach, rój protoplanet wirował wokół Słońca. Niektóre z nich łączyły się i osiągały coraz większą masę. Inne wpadały na siebie i rozpadały się na drobne kawałki. Te zderzenia wytworzyły niezliczone fragmenty kosmicznych odłamków, które orbitowały wokół Słońca.
Asteroidy wciąż krążące po naszym Układzie Słonecznym są pozostałościami z tamtych czasów – z powtarzających się zderzeń, które wyrzucały skupiony wokół siebie materiał z powrotem w kosmos.
Nowa analiza fragmentu jednej z takich asteroid, która rozpadła się w naszej atmosferze i spadła na Ziemię jako meteoryt, wzmacnia pogląd, że w naszym Układzie Słonecznym znajdowała się jeszcze co najmniej jedna planeta, wielkości Merkurego lub nawet większa, której obecnie już nie ma.
Meteoryt Almahata Sitta został znaleziony w 2008 roku na Pustyni Nubijskiej. Bolid został zauważony jeszcze zanim rozpadł się w atmosferze. Łącznie na pustyni znaleziono 52 fragmenty meteorytu o łącznej wadze 3,95 kilograma. Po pierwszych analizach zaliczono go do rzadkiej grupy ureilitów. W momencie jego odnalezienia znano jedynie trzy inne meteoryty tego typu. Ureility mają niezwykły skład w porównaniu do innych meteorytów. Zawierają one dużo węgla w formie nanodiamentów.
Według naukowców ze Francji, Niemiec i Szwajcarii, którzy wnioski ze swoich badań zawarli w artykule opublikowanym na łamach „Nature Communications”, te diamenty powstały wewnątrz dużej protoplanety 4,5 miliarda lat temu, przed tym, jak jakaś potężna kolizja zmieniła ją w kosmiczne odłamki.
Pochodzenie diamentów znajdujących się w ureilitach jest wciąż przedmiotem sporu naukowców, ale najbardziej popularne są koncepcje przekształcanie węgla w diament w wyniku uderzenia o dużej prędkości lub w wyniku oddziaływania ogromnego ciśnienia wewnątrz większego ciała, takiego choćby jak protoplaneta.
Farhang Nabiei wraz z zespołem naukowców zbadał inkluzje wewnątrz meteorytu i znalazł stosunkowo duże, pojedyncze kryształy diamentu o wielkości do 100 μm, które nie mogły powstać w wyniku uderzenia. Naukowcy uważają, że krótki czas takiego zdarzenia nie pozwoliłby na wytworzenie tak dużych kryształów.
Inkluzje zobrazowane wewnątrz diamentów z meteorytu. Przerywane żółte linie pokazują granice między diamentem a grafitem. Po prawej powiększenie zielonego kwadratu z lewego zdjęcia.
Inną fascynującą cechą diamentów jest to, że podczas ich formowania często wchłaniają minerały obecne w ich środowisku formacyjnym. Wykorzystując transmisyjny mikroskop elektronowy oraz spektroskopię strat energii elektronów zespół przeanalizował diamenty z meteorytu Almahata Sitta, aby zobaczyć, jakie były inkluzje mineralne. Znaleźli tam chromit, fosforan i siarczki żelaza.
Z analizy badacze wywnioskowali, że diamenty te mogły powstać tylko przy ciśnieniach około 200 000 razy wyższych od ziemskiej atmosfery na poziomie morza. To ponad 20 gigapaskali.
Zgodnie z wynikami badań, zespół naukowców oszacował, że diamenty z meteorytu Almahata Sitta mogły powstać wewnątrz protoplanety o rozmiarach Merkurego lub większej. Być może nawet o rozmiarach Marsa.
“Chociaż jest to pierwszy niepodważalny dowód na tak duże ciało, które zniknęło z naszego Układu Słonecznego, ich istnienie w jego wczesnym stadium zostało przewidziane przez modele formacji planet. Ciała o rozmiarach Marsa były powszechne i albo zostały zaabsorbowane, by utworzyć większe planety, albo zderzyły się ze Słońcem. Mogły też zostać wyrzucone z Układu Słonecznego” – napisali autorzy w swojej pracy.
Źródło: Science, Science alert, fot. NASA/JPL-CALTECH
