Земля постійно піддається бомбардуванню.
Щороку тисячі тонн маленьких мікрометеоритів, кожен менший за насіння маку, падають на нашу планету, покриваючи її космічним снігом, який настільки дрібний, що ви навіть не помічаєте його.
Ці частинки починаються як пил, що скидається астероїдами та кометами. Коли вони падають через атмосферу Землі, вони плавляться в маленькі скляні сфери – і всередині деяких з цих мікроскопічних частинок вчені тепер знайшли відбитки типу астероїда, якого ми ніколи не бачили раніше.
Дослідники, які описують це відкриття, називають цей батьківський астероїд "втраченим", оскільки жодних слідів його не знайдено в поточних колекціях метеоритів – нашому основному вікні у хімію космосу поза Землею.
"Це нове дослідження показує, що мікрометеорити – галузь, яка все ще на початковому етапі – можуть містити докази того, що значна частина потоку екзотичного матеріалу на Землю "втрачається" з колекцій метеоритів, демонструючи величезний науковий потенціал цього космічного пилу," – сказав космохімік Маттіас Ван Гінекен з Університету Кента у Великій Британії.
Ван Гінекен є першим автором статті, що описує це відкриття, нещодавно опублікованої в Science Advances.
Мікрометеорити зберігають запис змінюваного космічного середовища Землі. Вчені використовують їх для вивчення всього, від давніх вибухів метеоритів до проходження нашої планети через потоки космічного сміття протягом тисяч років.
Ще одна річ, яку можуть зробити мікрометеорити, – це розкрити, з чого складаються камені, що проходять через космос поблизу Землі.
"Часто дослідження полягає в з'єднанні точок."
Маттіас Ван Гінекен, космохімік
Ми не можемо легко відвідати астероїди або комети. Однак пил, який вони скидають і який опустився на Землю, представляє собою багатий, набагато легший у доступі ресурс, який може дати підказки про їхній склад.
"Наше дослідження показує, що принаймні один астероїд поблизу Землі постачає Землі пил протягом більше мільйона років," – сказав Ван Гінекен.
"Це представляє собою відмінну можливість дізнатися більше про астероїди поблизу Землі без необхідності фінансувати дорогі місії повернення зразків."
Але деякі мікрометеорити вже десятиліттями ставлять космохіміків у глухий кут.
Кілька досліджень, що датуються 2005 роком, зазначили, що деякі з мікрометеоритів, які були знайдені на антарктичному льодовиковому щиті, мали незвично важкі співвідношення ізотопів кисню. Вчені класифікували ці сфери як Групу 4 і зазначили, що їх не можна віднести до жодного відомого батьківського тіла.
Тоді, у 2020 році, команда на чолі з планетарним вченим Мартіном Саттлом з Відкритого університету у Великій Британії – одним з авторів теперішнього дослідження – опублікувала статтю, що описує не розплавлені мікрометеорити Групи 4, які все ще мали ці важкі співвідношення ізотопів кисню.
Це змінило картину – оскільки це означало, що незвичайні співвідношення ізотопів кисню, ймовірно, були успадковані від батьківського тіла, а не були побічним продуктом атмосферного плавлення.
Водночас з'являлися інші незвичайності в деяких мікрометеоритах.
Дослідження, проведене в 2016 році, описувало космічні сфери, в яких олівін перемістився на одну сторону частинки під час гальмування в атмосфері Землі.
"Часто дослідження полягає в з'єднанні точок," – сказав Ван Гінекен.
"Обидві групи ізотопно важких і кумулятивних олівінових сфер часто спостерігалися в колекціях мікрометеоритів, тому я задумався: 'А що, якщо ці незвичайні характеристики спільні для одного типу сфери?'"
Він і його колеги вирішили уважніше подивитися на обидві аномальні популяції.
Якщо результати були діаграмою Венна, це було б майже колом. Перекриття між двома було вражаюче близьким, що свідчить про те, що вони можуть походити з одного незвичайного батьківського тіла.
"Це нове дослідження показує… величезний науковий потенціал цього космічного пилу."
Маттіас Ван Гінекен, космохімік
Це ще не все.
Команда виявила ще більше дивностей: ці мікрометеорити містили майже жодного магнетиту – мінералу, який зазвичай зустрічається в космічних сферах – і були незвично багаті сіркою.
Дослідники назвали цю групу SCumPo, що означає "сірка-багатий кумулятивний олівін".
Усі ці підказки вказують на одну велику, "втрату".
"Повна відсутність магнетиту, який зазвичай утворюється в космічних сферах внаслідок окислення заліза під час атмосферного входу, свідчить про те, що середовище було дуже відновлювальним для наших сфер. Це вказує на те, що щось споживало атмосферний кисень, перш ніж він міг окислювати залізо, що призводить до ідеї, що батьківське тіло, ймовірно, було багатим на вуглець," – сказав Ван Гінекен.
"Сфери також незвично багаті сіркою, що свідчить про схожість з дуже рідкісними хондритами CY, які нещодавно були класифіковані."
Тим часом співвідношення ізотопів кисню свідчать про те, що батьківське тіло було змінене водою з важчими ізотопами кисню, ніж у інших відомих астероїдів – що свідчить про надзвичайно незвичайний астероїд, який, як зазначив Ван Гінекен, "тихо бомбардує Землю пилом протягом тривалого часу".
І це не маленька кількість пилу. Як мінімум 10% запису мікрометеоритів може походити від цього дивного астероїда або групи астероїдів.
Це означає, що ми вже могли включити його в наші каталоги об'єктів поблизу Землі, які включають більше 40 000 космічних каменів, більшість з яких є астероїдами.
"Отже, цілком ймовірно, що той, хто виробляє цей незвичайний пил, вже був ідентифікований і названий," – сказав Ван Гінекен.
"Але щоб бути абсолютно впевненим, нам потрібно взяти зразок, що вимагає багато удачі."
Це може означати місію повернення зразків, відправлену до правильного астероїда – але тим часом ще більше відкриттів можуть бути прямо під нашими носами.
"Тому цілком ймовірно," – сказав Ван Гінекен, "що більше 'втрачених' батьківських тіл ховаються в величезних колекціях мікрометеоритів, які були лише частково вивчені."
Дослідження було опубліковане в Science Advances.