Астрономы рассекретили данные космического «жёсткого диска»

Британские исследователи изучили древние фрагменты астероида, хранящие информацию о событиях, произошедших несколько миллиардов лет назад, во времена зарождения Солнечной системы. Они обнаружили крошечные «космические магниты» в метеоритах-палласитах, которые хранят память о формировании и распаде ядра астероида.

Подобно данным, записанным на жёстком диске компьютера, магнитные сигналы, оставшиеся в космических камнях, показывают множество удивительной информации. К примеру, анализ показал, как металлическое ядро и магнитное поле Земли могут в один день перестать существовать.

С помощью гигантского синхротрона BESSY II в Берлине исследователи расшифровали сигналы, которые сформировались более 4,5 миллиардов лет назад, вскоре после зарождения Солнечной системы.

Изучаемые метеориты представляют собой части родительского астероида, изначально прилетевшего из главного пояса астероидов, расположенного между Марсом и Юпитером. Эти астероиды — остаточные фрагменты планеты, которой не удалось сформироваться. Магнитные записи в них заключают сигналы о точных моментах, когда богатое железом ядро превратилось в астероид и замерло, уничтожив магнитное поле.

Новая картина отвердевания металлического ядра и формирования из него астероида содержит сведения о магнитном поле и богатого железом ядра нашей планеты.

«Эти знания отчасти изменили идеи об эволюции ядра Земли. – комментирует ведущий автор исследования доктор Ричард Харрисон (Richard Harrison) из Кембриджского университета. – Мы считаем, что магнитное поле Земли связано с отвердеванием ядра. Твёрдое внутреннее ядро Земли, возможно, начало формироваться в очень интересное время с точки зрения эволюции жизни на Земле. Изучение астероида позволяет нам увидеть этот процесс словно в ускоренной перемотке. Мы можем увидеть в магнитных подписях начало основного отвердевания и его конец и понять, как эти процессы будут работать на Земле».

Метеориты, изучаемые командой, упали на Землю на территории Аргентины. Космические глыбы состоят из ювелирного качества кристаллов, закованных в железо и никель. Крошечные частицы, размером меньше, чем одна тысячная ширины человеческого волоса, заключённые в металле, хранят магнитную подпись родительского астероида с момента его зарождения в ранней Солнечной системе.

«Мы изучаем древние измерения магнитного поля в нано-материалах с помощью самого высокого за всю историю разрешения, чтобы собрать воедино магнитную предысторию астероидов – это своего рода космическая археологическая экспедиция, – считает один из соавторов исследования доктор Джеймс Брайсон (James Bryson). – Так как астероиды значительно меньше Земли, они и охлаждаются гораздо быстрее, и все эти интересующие нас процессы происходят за более короткие сроки, что и позволяет нам изучить весь процесс отвердевания ядра».

Исследователи полагают, что магнитное поле Земли, скорее всего, исчезнет, когда ядро планеты полностью застынет — и Земля больше не будет защищена от смертоносного солнечного излучения. Однако Харрисон считает, что оснований для паники нет: полностью ядро не застынет ещё в течение нескольких миллиардов лет, так что, скорее всего, разрастающееся Солнце уничтожит нас первым.

Причина долгосрочной стабильности подписей на атомном уровне — это структуры частиц из железа и никеля, которые медленно нарастали на астероидном ядре и сохранились в метеоритах. Учёные попытались синтезировать те же железо-никелевые структуры в лаборатории, однако до сих пор эти опыты не увенчались успехом.

Но их уникальные магнитные свойства могут сравниться с редкоземельными магнитами — ключевым компонентом ветровых турбин и электрических автомобилей. Возможно, в будущем именно эти структуры и станут способом изготовления дешёвых и мощных магнитов без необходимости использования дефицитных редкоземельных материалов.