Zrnca asteroida otkrivaju tajne Sunčevog sustava

Znanstvenici s američkog Instituta tehnologije u Massachusettsu MIT-a, u jednom zrncu iz uzoraka asteroida Ryugu pronašli su dokaze da je slabo magnetsko polje vjerojatno postojalo u vanjskom Sunčevom sustavu gdje se smatra da je asteroid prvi put nastao, prije više od 4,6 milijardi godina.

Znanstvenici vjeruju da se Ryugu formirao na periferiji ranog Sunčevog sustava prije nego što je migrirao u prema asteroidnom pojasu, da bi se konačno smjestio u orbitu između Zemlje i Marsa.

Tim je analizirao Ryuguove čestice tražeći znakove bilo kakvog drevnog magnetskog polja koje je moglo biti prisutno kada je asteroid prvi put dobio oblik. Njihovi rezultati pokazuju da bi magnetsko polje, da je postojalo, bilo vrlo slabo. Najviše bi takvo polje bilo oko 15 µT (mikrotesla), dok za usporedbu Zemljino magnetsko polje danas ima oko 50 µT.

Unatoč tome, znanstvenici procjenjuju da bi intenzitet polja tako niskog stupnja bio dovoljan da spoji primordijalni plin i prašinu u formiranje asteroida vanjskog Sunčevog sustava i potencijalno igra ulogu u formiranju divovskih planeta, od Jupitera do Neptuna.

Rezultati tima, koji su objavljeni u časopisu AGU Advances, po prvi put pokazuju da je distalni solarni sustav vjerojatno imao slabo magnetsko polje. Znanstvenici su znali da je magnetsko polje oblikovalo unutarnji Sunčev sustav, gdje su formirani Zemlja i zemaljski planeti. Ali do sada nije bilo jasno je li se takav magnetski utjecaj proširio na udaljenija područja.

Prije otprilike 4,6 milijardi godina, Sunčev sustav nastao je od gustog oblaka međuzvjezdanog plina i prašine, koji se urušio u vrtložni disk materije. Većina tog materijala gravitirala je prema središtu diska i formirala sunce. Preostali komadići formirali su solarnu maglicu vrtložnog, ioniziranog plina. Znanstvenici sumnjaju da je interakcija između novoformiranog sunca i ioniziranog diska stvorila magnetsko polje koje je prolazilo kroz maglicu, pomažući prirastu i povlačenju materije prema unutra kako bi se formirali planeti, asteroidi i mjeseci.

Znanstvenici su prethodno utvrdili da je magnetsko polje bilo prisutno u cijelom unutarnjem Sunčevom sustavu, regiji koja se protezala od Sunca do oko 7 astronomskih jedinica (AJ), sve do mjesta gdje je Jupiter danas. Intenzitet ovog unutarnjeg nebularnog polja bio je negdje između 50 do 200 µT i vjerojatno je utjecao na formiranje unutarnjih zemaljskih planeta. Takve procjene ranog magnetskog polja temelje se na meteoritima koji su pali na Zemlju i za koje se smatra da su nastali u unutarnjoj maglici.

U prosincu 2020., JAXA-ina misija Hayabusa2 vratila je uzorke asteroida na Zemlju, dajući znanstvenicima prvi pogled na potencijalni relikt ranog distalnog Sunčevog sustava.

Istraživači su uzeli nekoliko zrnaca vraćenih uzoraka, svako veličine oko milimetra. Stavili su čestice u magnetometar, instrument koji mjeri snagu i smjer magnetizacije uzorka. Zatim su primijenili izmjenično magnetsko polje kako bi postupno demagnetizirali svaki uzorak.

Utvrdili su da uzorci ne sadrže jasan znak očuvanog magnetskog polja. To sugerira da ili nije bilo magličastog polja prisutnog u vanjskom Sunčevom sustavu gdje je asteroid prvi put nastao, ili je polje bilo toliko slabo da nije zabilježeno u zrncima asteroida. Ako je potonje slučaj, tim procjenjuje da tako slabo polje ne bi imalo intenzitet veći od 15 µT.

Istraživači su također preispitali podatke iz prethodno proučavanih meteorita. Posebno su promatrali "negrupirane ugljične hondrite", meteorite koji imaju svojstva koja su karakteristična za nastanak u distalnom Sunčevom sustavu. Znanstvenici su procijenili da uzorci nisu bili dovoljno stari da bi se formirali prije nestanka solarne maglice. Svaki zapis magnetskog polja koji uzorci sadrže, ne bi odražavao magličasto polje.

"Ponovno smo analizirali starost ovih uzoraka i otkrili da su bliže početku Sunčevog sustava nego što se mislilo", kaže Elias Mansbach, glavni autor studije. "Mislimo da su ovi uzorci nastali u ovom distalnom, vanjskom području. I jedan od ovih uzoraka zapravo ima pozitivnu detekciju polja od oko 5 mikrotesla, što je u skladu s gornjom granicom od 15 mikrotesla."

Ovaj ažurirani uzorak, u kombinaciji s novim Ryugu česticama, sugerira da je vanjski Sunčev sustav, iznad 7 AJ, bio domaćin vrlo slabog magnetskog polja, koje je ipak bilo dovoljno jako da povuče materiju iz predgrađa da na kraju formira vanjska planetarna tijela, od Jupitera do Neptuna.

Tim planira potražiti više dokaza o distalnim nebularnim poljima s uzorcima s još jednog dalekog asteroida, Bennu, koji su dostavljeni na Zemlju u rujnu 2023. NASA-inom svemirskom letjelicom OSIRIS-REx.