Гіпотеза утворення метеоритів

Існує одна цікава гіпотеза утворення метеоритів (так званих вуглистих хондритів), які складаються з аморфних силікатних кульок. Низка астрономів дотримується думки про "гаряче походження" таких метеоритів. Однак для цього потрібні високі температури та тиски. Де в Сонячній системі могли скластися подібні умови, поки що не ясно. Тому питання про походження вуглистих хондритів вважається однією з ключових проблем сучасної планетної космогонії.

Вивчаючи закономірності випадання твердої фази з розчинів, вчені звернули увагу на одну цікаву обставину. Виявилося, що процес утворення в розчині твердих частинок обов'язково проходить через стадію виникнення аморфних кульок, які потім поступово кристалізуються. Подальші дослідження показали, що проміжна стадія аморфних кульок характерна для широкого класу розчинів. Більш того, подібні кульки виникають не тільки в рідких розчинах, а й у ряді випадків при утворенні пилової складової з газової фази. Тому, можна припустити, що аморфні силікатні кульки, що є в хондритами, утворилися "холодним" шляхом, при формуванні метеоритів з тієї первісної хмари, з якої, згідно з сучасними уявленнями, виникла вся наша Сонячна система. Потім поступово йшов процес кристалізації кульок, який ще не завершився.

Оскільки швидкість кристалізації кульок в залежності від температури відома з лабораторних спостережень, то за відсотковим відношенням аморфної та кристалічної речовини у складі хондритів можна оцінити їх вік. Отримані оцінки узгоджуються з оцінками віку Сонячної системи.

Між іншим, така гіпотеза утворення метеоритів дозволяє висловити цікаве припущення щодо утворення пилової частини тієї допланетної хмари, яка дала "життя" планетам Сонячної системи. Не виключена можливість, що спочатку хмара була газоподібною, в ній могли бути присутніми не тільки атоми, а й уламки атомів, іони та уламки молекул – вільні радикали, а потім з неї в результаті зіткнень та об'єднання газових молекул виділилася пилова складова.

У зв'язку з "холодною" гіпотезою утворення хондритів виникає ще одне цікаве питання. Як відомо, існують метеорити силікатні та метеорити залізні. Але ніхто ніколи не спостерігав за силікатно-залізним метеоритом. Отже, якщо "холодна" гіпотеза утворення метеоритів вірна, то силікатні і залізні аморфні кульки, що виникали в допланетній хмарі, стикаючись одна з одною, не повинні були злипатися.

Щоб перевірити це припущення, необхідний експеримент у космічному вакуумі у лабораторних умовах. Фізики навчилися отримувати вакуум, якщо і не космічний, то принаймні близький до нього. Цього можна досягти, наприклад, у такий спосіб.

З герметичної судини за допомогою спеціальних вакуумних насосів відкачують повітря до високого ступеня розрідження. Але це ще не космічний вакуум. Щоб досягти його, застосовують так званий криогенний спосіб. Спеціальними ребристими трубами, що нагадують радіатори парового опалення, пропускають рідкий водень або гелій. Температура труб знижується настільки, що повітря, яке залишилося в камері, вимерзає і осідає на ребрах у вигляді інею.

У подібній камері треба було б поставити наступний дослід. На скляну або будь-яку іншу силікатну пластинку направити пучок атомів заліза і перевірити, чи вони прилипатимуть до поверхні пластинки. Якщо злипання відбуватиметься за будь-якої температури, то ця обставина виявиться серйозним свідченням проти "холодної" гіпотези утворення метеоритів, адже в такому разі силікатно-залізні метеорити обов'язково мали б існувати. Але якби виявилося, що злипання немає місця чи відбувається лише у певному інтервалі температур, то "холодна" гіпотеза утворення метеоритів отримала б хороше підтвердження. Більш того, подібним способом можна було б приблизно оцінити, якою була температура в допланетній хмарі.