Команда под руководством Юго-Западного исследовательского института объединила данные о составе примитивных тел, таких как объекты пояса Койпера, астероиды и кометы, с новыми наборами данных о Солнце, чтобы впервые составить обновлённую картину состава Солнца, которая потенциально согласуется с результатами спектроскопии и гелиосейсмологии. Гелиосейсмология изучает недра Солнца, анализируя проходящие через него волны, а спектроскопия выявляет состав поверхности на основе спектральных характеристик каждого химического элемента.
«Это первый раз, когда был проведён такой междисциплинарный анализ, и наш обширный набор данных указывает на более высокий уровень содержания углерода, азота и кислорода в солнечной атмосфере, чем считалось ранее», — сказал доктор Нгок Труонг, научный сотрудник SwRI.
«Модели формирования Солнечной системы, использующие новый состав Солнца, успешно воспроизводят состав крупных объектов пояса Койпера (KBO) и углеродистых хондритовых метеоритов в свете недавно вернувшихся образцов астероидов Рюгу и Бенну, доставленных миссиями JAXA «Хаябуса-2» и NASA «OSIRIS-REx».
Чтобы сделать это открытие, команда объединила новые измерения солнечных нейтрино и данные о составе солнечного ветра, полученные в ходе миссии NASA «Генезис», а также обилие воды, обнаруженное в примитивных метеоритах, которые образовались во внешней части Солнечной системы. Они также использовали данные о плотности крупных карликовых планет, таких как Плутон и его спутник Харон, полученные в ходе миссии NASA «Новые горизонты».
«Эта работа даёт проверяемые прогнозы для будущих исследований в области гелиосейсмологии, солнечных нейтрино и космохимических измерений, включая будущие миссии по возвращению образцов комет», — сказал Труонг.
«Состав Солнца используется для калибровки других звёзд и понимания состава и формирования объектов Солнечной системы. Эти открытия помогут нам лучше понять химический состав первичной солнечной туманности и формирование многочисленных тел Солнечной системы».
Команда исследователей изучила роль тугоплавких, похожих на смолу органических соединений как основного носителя углерода в протосолнечной туманности. Модели формирования Солнечной системы, использующие данные об органических веществах из кометы 67P/Чурюмова-Герасименко и наиболее распространённые соотношения компонентов Солнечной системы, не объясняют появление плотной каменистой системы Плутон-Харон.
«Благодаря этому исследованию мы, наконец, понимаем, из каких химических элементов состоит Солнечная система», — сказал доктор Кристофер Глейн из SwRI, эксперт в области геохимии планет.
«В нём больше углерода, азота и кислорода, чем предполагалось ранее. Это новое знание даёт нам более прочную основу для понимания того, что количество элементов в атмосферах планет-гигантов может рассказать нам о формировании планет. Мы уже присматриваемся к Урану — следующей цели НАСА — и не только».
В поисках пригодных для жизни экзопланет учёные спектроскопически измеряют содержание элементов в звёздах, чтобы определить, из чего состоят планеты, вращающиеся вокруг этих звёзд, используя состав звёзд в качестве косвенного показателя состава их планет.
«Наши результаты существенно повлияют на наше представление о формировании и эволюции других звёзд и планетарных систем, а также позволят по-новому взглянуть на химическую эволюцию галактик», — сказал Труонг.
Источник: The Astrophysical Journal, Юго-Западный исследовательский институт
Дополнительные материалы
