Приказната на Веста во општеството Штајн Макс Планк

Темниот материјал на протопланетата содржи минерал серпентин - и затоа мора да има странско потекло

Карпите раскажуваат приказна: Бидејќи секој минерал се формира само под одредени услови, тие овозможуваат увид во развојот на телото на кое се наоѓаат. Научниците од Институтот за истражување на сончевиот систем Макс Планк сега започнаа да ја извлекуваат оваа приказна од мистериозниот мрачен материјал на протопланетата Веста. Со помош на системот за камери на вселенската истрага на НАСА „Зора“, за прв пат беше можно да се открие минерална компонента со серпентина. Откритието става крај на дискусијата за потеклото на темниот материјал: Примитивните астероиди сигурно го донеле со себе и го дистрибуирале на протопланетата кога тие влијаеле.

Нумисија I: Кратерот Нумисија, јужно од екваторот, има дијаметар од 30 километри. Снимките на системот за камери на вселенската истрага на НАСА „Зора“ со бистриот филтер покажуваат темен материјал и на wallsидовите на кратерот и во материјалот што бил исфрлен при ударот.

Таканаречениот мрачен материјал кој се наоѓа спорадично на површината на протопланетата Веста е една од неговите највонредни одлики. Од пристигнувањето на вселенското летало НАСА Зора Во јули 2011 година, материјалот, кој апсорбира светлина исто толку ефикасно како саѓи, ја окупира научната заедница. Од кои материјали е направен? Како настана тоа? И што открива за ова уникатно небесно тело, кое се подготвуваше да стане планета, но заглави во раната фаза на овој развој пред околу 4,5 милијарди години?

Во нивната нова студија, истражувачите на Макс Планк одговараат на некои од овие прашања. Така, тие ја пронајдоа силикатната серпентина во темниот материјал што го окарактеризираа како богат со јаглерод пред околу една и пол година. „Да бидеме во можност да ги идентификуваме сложените минерали, покрај индивидуалните елементи и едноставните соединенија, како што се ОХ-групите, ни носи одлучувачки чекор понатаму“, вели Андреас Натуес од Институтот за истражување на сончевиот систем Макс Планк.

Како и секој минерал, серпентина се формира само под одредени услови: притисокот и температурата не смеат да бидат ниту превисоки ниту премногу ниски. Ако други елементи како што е водородот го придружуваат часот на раѓање, по можност се формираат други соединенија. „Откривањето на минерали во темниот материјал ни овозможува пристап до комплетно нов вид информации“, вели Натјус. „Повеќе не мора да се ограничуваме на прашањето од што е направен овој материјал. Минералите ни кажуваат на какви услови на животната средина бил изложен “.

Серпентина, на пример, не може да издржи температура над 400 степени Целзиусови: Соединенијата на кислород и атом на водород содржани во минералот потоа се менуваат и, во зависност од условите на околината, се создаваат други супстанции. „Значи, темниот материјал не стана многу врел“, заклучува истражувачот на Макс Планк, Мартин Хофман.

Нумисија II: Со помош на неговите филтри во боја, системот за фотоапарати ја распаѓа рефлектираната светлина во одделни опсези на бранова должина со цел да се направат видливи дополнителни разлики во составот на површината во и околу кратерот Нумисија. Во ваквите податоци, истражувачите откриле карактеристични отпечатоци од минерали од серпентина.

Бидејќи Веста - за разлика од многу помалите астероиди - беше врел и стопен во раната фаза на развој, темниот материјал не може да биде оригинален дел од протопланетата. Вулканско потекло, за кое некои научници се сомневаат, исто така е исклучено.

„Единствената можност останува влијанието од астероидите“, вели Хофман, посочувајќи дека некои примитивни метеорити обично содржат серпентина. Овие се сметаат за фрагменти од астероиди богати со јаглерод. Таквите влијанија, исто така, мора да биле релативно лежерни, затоа што дури и астероид кој би влијаел со голема брзина би генерирал претерано високи температури.

Во претходната студија, научниците од Институтот за истражување на сончевиот систем Макс Планк пресметаа како ќе се дистрибуира темниот материјал како резултат на ваков настан. Вистинските места на работ на еден од двата големи сливови на јужната хемисфера одговараат на овие пресметки.

Клучот за сегашните резултати беше нова и попрецизна анализа на сликите направени од системот за камери на леталото Зора земени од орбитите околу Веста помеѓу јули 2011 година и септември 2012 година. Седумте филтри во боја можат да филтрираат одредени опсези на бранова должина од светлината што Веста ја рефлектира назад во вселената и на тој начин да детектираат карактеристични отпечатоци од прсти на одредени материјали.

„Областите каде се појавува темниот материјал на стрмните рабови на големите кратери не се големи. Понекогаш се протега само на неколку стотици метри во една насока “, вели Натјус, шеф на тимот за камери, објаснувајќи ги метролошките предизвици. Само преку внимателна рекалибрација беа извлечени новите информации од податоците. Истражувачите исто така користеле податоци за мерење од спектрометарот ВИР на одборот на сондата.

Со цел недвосмислено да ја идентификуваат серпентината во податоците од нивната камера, научниците во лабораторијата испитуваа и минерални смеси кои содржат серпентин и метеорити. Отпечатоците од прсти што овие примероци ги оставаат на рефлектирана светлина добро се согласуваат со вистинските податоци за мерењето на Веста.

Мисијата Зора е во режија на Лабораторијата за погон на авиони (ЈПЛ) на американската вселенска агенција НАСА. ЈПЛ е поделба на Калифорнискиот институт за технологија во Пасадена. Универзитетот во Калифорнија во Лос Анџелес е одговорен за научниот дел од мисијата. Системот за камери на вселенската сонда е развиен под раководство на Институтот за истражување на сончевиот систем Макс Планк во Гатинген во соработка со Институтот за планетарно истражување на Германскиот воздушен простор (ДЛР) во Берлин и Институтот за технологија на податоци и комуникациски мрежи во Брауншвајг изграден. Проектот за камерата е финансиски поддржан од Друштвото Макс Планк, ДЛР и НАСА/ЈПЛ.

ВИР-спектрометарот е достапен од италијанската вселенска агенција и го управува Националниот институт за астрофизика во Рим во соработка со Селекс Галилео. Инструментот е изграден под раководство на Селекс Галилео.