Uuring: varases Päikesesüsteemis lendasid ringi hiiglaslikud mudapallid

NASA kunstniku kujutis kääbusplaneet Cerese tüüpi asteroidi lagunemisest. Värskes uuringus näitavad teadlased, et asteroidid pidid oma varases nooruses olema hoopis hiiglaslikud mudakehad. Foto: HO/Reuters/Scanpix

Oma varases nooruses olid asteroidid sugugi mitte tahked, vaid koosnesid hoopis vedelast mudast, näitavad värske uuringu tulemusest, kirjutab ScienceNews.

Asteroidide ja komeetide keemiline koostis ja päritolu on Päikesesüsteemi uurijate jaoks üks suurematest müsteeriumitest ja nende kohta saadavad vastused peaksid laiendama meie teadmisi ka kogu Päikesesüsteemi tekkeloo kohta.

Värskes uuringus näitavad aga Austraalia teadlased, et suur osa meie arusaamadest nende taevakivide kohta võib põhineda valedel alustel ja oma eluea algul olid vähemalt asteroidid mitte kivikänkrad nagu me neid täna tunneme, vaid hoopis suured mudapallid.

Suurem osa meie senistest teadmistest varase Päikesesüsteemi kohta pärineb süsinikkondriitideks kutsutavatest meteoriitidest, mida peetakse varaste asteroidide jäänusteks. Tegemist on ilma nähtava kihistuseta kehadega, mille keemiline koostis on Päikesega peaaegu äravahetamiseni sarnane – kui Päikesest vesinik ja heelium välja võtta, olekski mineraalide vahekord sama.

See keemilise koostise sarnasus näib viitavat, et esimesed asteroidid pidid moodustuma nn protoplanetaarsest rõngast – gaasist ja tolmust koosnevast materjalipilvest, millest pärast Päikese teket hakkasid vormuma ka planeedid. Arvutused näitavad, et sellisel juhul pidid varased kivimid tekkima vee juuresolekul temperatuuril ligi 150°C – kõrgematel temperatuuridel oleks vesi juba aurustunud ja minema lendunud.

Selline tingimuste kompott on teadlaste jaoks aga tõeline müsteerium. Nimelt olid varased asteroidid üsna kindlasti niivõrd suured, et nende sees oleksid radioaktiivsed elemendid lagunema hakanud ja tekitanud niipalju kuumust, et see oleks ületanud nimetatud 150°C piiri. Niisiis seisid teadlased vastamisi paradoksiga – protsessi käigus tekkisid tingimused, mis välistasid protsessi eeldused.

Nüüd näib, et Austraalia teadlased on avanud ukse, mille kaudu võib jõuda vastustele hulka lähemale. Ajakirjas Science Advances avaldatud uuringu juhtivautor Philip Bland tegeles hiljuti jää ja tolmu kivikänkrateks koondumise mudeldamisega, kui jõudis endalegi ootamatu oletuseni – mis siis, kui esialgsed asteroidid ei olnudki kivised, nagu seni eeldatud?

«Tol hetkel ei olnud nende kübemetega ju juhtunud midagi, mis oleks neid kiviks kokku surunud,» ütles ta Science Newsile. Seda oli lihtsalt eeldatud.

Blandi loogika oli, et tuumade lõhenemisel tekkiv soojus pidi jää sulatama ja tekitama hiiglasliku mudapätsi. Muda hoidis settinud osakesi paigal, mistõttu ei pääsenud kergemad osakesed ka lenduma ja nii säilitasid ka suured asteroidid oma algse Päikese-laadse koostise.

Sellise stsenaariumi lähemaks uurimiseks viis Bland koos USA Planeediteaduse Instituudi teadur Bryan Travisega läbi arvutimudelid, milles tehti kindlaks, et sellisel juhul tekkisid muda sees Maa vahevöö magmas leiduvatega sarnased hoovused, mis aitasid ka mudakehasid jahutada. Miljonite aastate jooksul toimus ka tahenemine. Mudeli kohaselt olid mõned asteroidid läbinisti muda, teiste keskmes asus aga siiski tahke tuum, mille kohal laius hiiglaslik mudaookean.

Selline teooria on omamoodi elegantne, kuna seletab lisaks asteroidide varasele arengule ka asteroidide ja meteoriitide erinevusi – meteoriidid tekkisid Päikesesüsteemi ajaloos hiljem ajal, mil sulatavat radioaktiivset energiat oli lihtsalt vähem.

Asteroidide kujunemist kirjeldav teadusartikkel ilmus ajakirjas Science Advances.