Ученые из Университета Нагои, Университета Тохоку и других институтов смоделировали, как в хондрулах — крошечных шарообразных частицах из метеоритов — образуется необычная минеральная структура под названием «полосчатый оливин». Хондрулы считаются капсулами времени ранней Солнечной системы, а полосчатый оливин — редкий минерал, который не встречается в земных породах.

Доцент Хитоси Миура и его команда первыми воссоздали эту структуру с помощью численного моделирования и объяснили, как она формируется. Они использовали фазово-полевую модель, чтобы смоделировать быстрое охлаждение расплавленных хондрул в условиях, близких к вакууму.

Оказалось, что для образования полосчатого оливина хондрулы должны остывать со скоростью больше 1°C в секунду — быстрее, чем считалось раньше.

Это значит, что в лабораторных экспериментах скорость охлаждения, возможно, недооценивали. Исследование не только дает новую модель роста кристаллов в условиях молодой Солнечной системы, но и помогает понять, как формировались «кирпичики» планет. Сейчас команда готовит эксперимент в условиях микрогравитации на МКС, чтобы проверить свои выводы.

Работа опубликована в Science Advances.

Это исследование важно по нескольким причинам:

• Уточнение условий ранней Солнечной системы — если хондрулы охлаждались быстрее, чем думали, значит, и процессы в протопланетном диске были динамичнее.
• Практическое применение — понимание быстрой кристаллизации в вакууме может пригодиться в материаловедении, например, при создании новых сплавов.
• Подтверждение теорий — если эксперимент на МКС подтвердит модель, это укрепит наши представления о формировании планет.

Модель учитывает только температурные условия, но в реальности на хондрулы могли влиять магнитные поля, удары или газовые потоки. Без учета этих факторов выводы могут быть неполными.

Ранее ученые сообщили о сюрпризе, который преподнес им астероид Веста.