Метеориты считаются одними из главных источников информации о ранних этапах формирования Солнечной системы. Особенно ценной является группа метеоритов, известных как углистые хондриты. Эти породы отличаются высоким содержанием воды, углерода и органических соединений, причем вода в них находится в связанном состоянии, встроенная в кристаллические структуры минералов. Существует гипотеза, что именно углистые хондриты сыграли ключевую роль в доставке воды на раннюю Землю.
Пространственные объекты, несущие эти древние вещества, называют астероидами, метеороидами или кометами в зависимости от их размера и состава. После падения на Землю они именуются метеоритами. При этом среди астероидов, наблюдаемых телескопами, большинство имеет водоносный и углеродистый состав. Модели предсказывают, что более половины всех падающих на Землю метеоритов должны быть углистыми. Однако факты говорят об обратном: менее 4% метеоритов, найденных на поверхности планеты, относятся к этой группе.
Этот парадокс стал предметом исследования, опубликованного 14 апреля 2025 года в журнале Nature Astronomy. В работе, выполненной группой планетологов, поставлен вопрос: «Куда делись углистые хондриты?»
Ключевую роль в поиске ответа сыграли миссии по возвращению образцов с астероидов. Американский аппарат OSIRIS-REx доставил на Землю материал с астероида Бенну, а японский зонд Hayabusa2 — с астероида Рюгу. Оба аппарата собрали нетронутые, не подвергшиеся земной загрязнённости образцы, богатые водой и органикой. Как отмечают учёные, такие миссии дают «прямое окно в строительные блоки Солнечной системы и истоки жизни», позволяя анализировать состав первичных астероидов без влияния земной атмосферы, осадков и микроорганизмов.
До недавнего времени основной причиной редкости углистых метеоритов на Земле считалась фильтрация атмосферой: более хрупкие породы попросту не выживают при падении сквозь плотные слои воздуха. Углистые хондриты действительно менее прочны и легче разрушаются при нагреве и ударах. Типичный путь любого метеорита начинается с столкновения астероидов, в результате чего возникают обломки размером от сантиметров до метров — метеороиды. Такие малые тела невозможно отследить телескопами, пока они не приближаются к Земле.
Современные исследовательские группы используют атмосферу нашей планеты как гигантский детектор метеороидов. По оценкам, ежегодно на Землю падает около 5 000 тонн микрометеоритов и от 4 000 до 10 000 крупных метеоритов размером с мяч для гольфа и больше — это более двадцати падений в сутки. Для их отслеживания применяются цифровые камеры, высокочувствительные датчики и автоматические системы, позволяющие наблюдать метеоры и болиды в режиме реального времени.
Международные сети наблюдения, такие как FRIPON (координируется из Франции, охватывает 15 стран) и Global Fireball Observatory (основана на австралийской Desert Fireball Network), предоставили данные о почти 8 000 падениях, зафиксированных 19 сетями в 39 странах. Сравнивая метеороиды, сгоревшие в атмосфере, и те, что долетели до поверхности, исследователи выясняют, какие именно типы астероидных обломков способны пережить падение.
Новое открытие, сделанное на основе этих наблюдений, заключается в особой роли Солнца. Большинство астероидных обломков не достигают Земли вовсе — они разрушаются ещё в космосе. Углистые породы особенно уязвимы: при пересечении орбит, проходящих близко к Солнцу, они подвергаются резким температурным перепадам. Как отмечают исследователи, «термические трещины» постепенно разбивают хрупкие водоносные породы, удаляя их из числа потенциальных кандидатов на встречу с Землёй. В результате лишь 30–50% уцелевших тел выдерживают атмосферный вход и превращаются в метеориты, а среди них преобладают более прочные, менее углистые разновидности.
Таким образом, дефицит углистых метеоритов обусловлен не столько фильтрацией атмосферой, сколько разрушением в глубоких слоях космоса. Только самые стойкие обломки способны преодолеть двойной барьер — солнечного нагрева и входа в атмосферу.
Для дальнейших исследований учёные отмечают необходимость совершенствования телескопических методов обнаружения объектов до их столкновения с Землёй, создания более точных моделей разрушения метеороидов в атмосфере, а также разработки новых способов определения их состава, например, по цвету метеоров. Только так удастся точно оценить вклад различных типов астероидов в доставку воды и органики на нашу планету.
Изображение носит иллюстративный характер
Пространственные объекты, несущие эти древние вещества, называют астероидами, метеороидами или кометами в зависимости от их размера и состава. После падения на Землю они именуются метеоритами. При этом среди астероидов, наблюдаемых телескопами, большинство имеет водоносный и углеродистый состав. Модели предсказывают, что более половины всех падающих на Землю метеоритов должны быть углистыми. Однако факты говорят об обратном: менее 4% метеоритов, найденных на поверхности планеты, относятся к этой группе.
Этот парадокс стал предметом исследования, опубликованного 14 апреля 2025 года в журнале Nature Astronomy. В работе, выполненной группой планетологов, поставлен вопрос: «Куда делись углистые хондриты?»
Ключевую роль в поиске ответа сыграли миссии по возвращению образцов с астероидов. Американский аппарат OSIRIS-REx доставил на Землю материал с астероида Бенну, а японский зонд Hayabusa2 — с астероида Рюгу. Оба аппарата собрали нетронутые, не подвергшиеся земной загрязнённости образцы, богатые водой и органикой. Как отмечают учёные, такие миссии дают «прямое окно в строительные блоки Солнечной системы и истоки жизни», позволяя анализировать состав первичных астероидов без влияния земной атмосферы, осадков и микроорганизмов.
До недавнего времени основной причиной редкости углистых метеоритов на Земле считалась фильтрация атмосферой: более хрупкие породы попросту не выживают при падении сквозь плотные слои воздуха. Углистые хондриты действительно менее прочны и легче разрушаются при нагреве и ударах. Типичный путь любого метеорита начинается с столкновения астероидов, в результате чего возникают обломки размером от сантиметров до метров — метеороиды. Такие малые тела невозможно отследить телескопами, пока они не приближаются к Земле.
Современные исследовательские группы используют атмосферу нашей планеты как гигантский детектор метеороидов. По оценкам, ежегодно на Землю падает около 5 000 тонн микрометеоритов и от 4 000 до 10 000 крупных метеоритов размером с мяч для гольфа и больше — это более двадцати падений в сутки. Для их отслеживания применяются цифровые камеры, высокочувствительные датчики и автоматические системы, позволяющие наблюдать метеоры и болиды в режиме реального времени.
Международные сети наблюдения, такие как FRIPON (координируется из Франции, охватывает 15 стран) и Global Fireball Observatory (основана на австралийской Desert Fireball Network), предоставили данные о почти 8 000 падениях, зафиксированных 19 сетями в 39 странах. Сравнивая метеороиды, сгоревшие в атмосфере, и те, что долетели до поверхности, исследователи выясняют, какие именно типы астероидных обломков способны пережить падение.
Новое открытие, сделанное на основе этих наблюдений, заключается в особой роли Солнца. Большинство астероидных обломков не достигают Земли вовсе — они разрушаются ещё в космосе. Углистые породы особенно уязвимы: при пересечении орбит, проходящих близко к Солнцу, они подвергаются резким температурным перепадам. Как отмечают исследователи, «термические трещины» постепенно разбивают хрупкие водоносные породы, удаляя их из числа потенциальных кандидатов на встречу с Землёй. В результате лишь 30–50% уцелевших тел выдерживают атмосферный вход и превращаются в метеориты, а среди них преобладают более прочные, менее углистые разновидности.
Таким образом, дефицит углистых метеоритов обусловлен не столько фильтрацией атмосферой, сколько разрушением в глубоких слоях космоса. Только самые стойкие обломки способны преодолеть двойной барьер — солнечного нагрева и входа в атмосферу.
Для дальнейших исследований учёные отмечают необходимость совершенствования телескопических методов обнаружения объектов до их столкновения с Землёй, создания более точных моделей разрушения метеороидов в атмосфере, а также разработки новых способов определения их состава, например, по цвету метеоров. Только так удастся точно оценить вклад различных типов астероидов в доставку воды и органики на нашу планету.