В новостях, которые абсолютно никого не удивят — особенно тех, кто хоть раз пытался разобрать смешанный пакет чего угодно, — ранняя Солнечная система, по-видимому, взглянула на два доступных строительных материала и сказала: «Ага, горячие камни, пожалуйста». Новое исследование под руководством Йельского университета обнаружило первые геохимические доказательства того, что хондры — миллиметровые кусочки породы, образовавшиеся при высоких температурах, — уже преимущественно включались в твёрдые тела в течение первого миллиона лет существования Солнечной системы. Другой вариант, матрица — холодная мелкозернистая пыль, богатая водяным льдом и органическими веществами, — в основном осталась пылиться на полке.

До сих пор учёные могли документировать подобную сортировку только в объектах, сформировавшихся через 2–4 миллиона лет после начала существования Солнечной системы. Исследование было опубликовано 18 сентября в Nature Astronomy — предположительно, после долгого рецензирования, в ходе которого Вселенная отказалась от комментариев.

«Наша работа показывает, что этот процесс сборки был поразительно избирательным с самого начала, — сказал Даманвир Гревал, доцент кафедры наук о Земле и планетах факультета искусств и наук Йельского университета и первый автор исследования. — Самые ранние тела во внешней Солнечной системе были построены на 83–92% из хондр, с очень небольшим количеством ледяной, богатой летучими веществами пыли, которая преобладает в более поздних объектах». Так что если вы ведёте счёт, это примерно четыре части горячего камня на одну часть холодной пыли — соотношение, от которого любой подрядчик разрыдается.

Хондры — это небольшие каменные сферы, встречающиеся внутри хондритов, одних из самых примитивных метеоритов, сохранившихся в геологических коллекциях. Эти крошечные структуры дают учёным прямую физическую связь с самыми ранними этапами существования Солнечной системы. «Вы можете держать их в руке и знать, что они возникли как часть процесса, начавшегося миллиарды лет назад, — сказал Гревал. — Это временной масштаб, который трудно уложить в голове». Действительно, примерно столько же времени требуется, чтобы добиться прямого ответа от кабельной компании.

Учёные давно знают, что углистые хондриты — примитивные каменные метеориты, содержащие органические соединения и воду среди своих силикатных минералов, — из внешней Солнечной системы демонстрируют закономерность, связанную с возрастом. Более старые образцы, как правило, содержат большую долю хондр и меньше матрицы, тогда как более молодые содержат больше холодного, богатого летучими веществами материала. Эта закономерность позволяла предположить, что области, где формировались первые твёрдые объекты, известные как планетезимали, уже отдавали предпочтение хондрам, образовавшимся под воздействием тепла, и исключали большую часть ледяной пыли. Иными словами, Солнечная система играла в любимчиков ещё до того, как у неё появились планеты, с которыми можно играть в любимчиков.

Подтвердить, что происходило в течение первого миллиона лет существования Солнечной системы, было сложно, поскольку не сохранилось ни одного недифференцированного тела из того периода. Поэтому у учёных не было прямого способа определить исходный баланс между хондрами и матрицей в тех самых ранних объектах. Это как пытаться восстановить рецепт по торту, который уже съели, переварили и превратили во что-то совершенно иное.

Гревал и его коллеги подошли к проблеме, изучив химические следы, сохранившиеся в железных метеоритах из внешней Солнечной системы. Родительские тела, представленные этими метеоритами, содержали так много радиоактивного алюминия-26, что в конечном итоге полностью расплавились. Этот процесс стёр физические структуры, которые могли бы показать, что изначально содержали эти тела. Однако их химический состав всё ещё сохранял полезную информацию — ведь даже после того, как планетезималь расплавится в небытие, её химические призраки остаются.

Исследователи выявили два независимых химических индикатора, связанных с матрицей. Один — сера, которая в высокой концентрации содержится в матрице. Другой — степень окисления железа, которая может указывать, сколько водяного льда и окисленной пыли было включено в исходное тело.

Используя эти два индикатора, команда реконструировала состав древних родительских тел.