Геологическая карта пояса астероидов: отслеживание метеоритов до их происхождения

Геологическая карта пояса астероидов. Круги обозначают семейства астероидов, из которых происходят наши метеориты, а буквы обозначают соответствующий тип метеорита. Горизонтальная ось простирается от коротких орбит, движущихся прямо внутри пояса астероидов (слева) до более длинных орбит сразу за его пределами (справа). Вертикальная ось показывает, насколько наклонены орбиты астероидов относительно плоскости планет. Синие линии — резонансы доставки. Автор: Jenniskens & Devillepoix (2025) Meteoritics & Planetary Science.

Откуда берутся метеориты разных типов? В обзорной статье в журнале Meteoritics & Planetary Science астрономы прослеживают орбиту падения наблюдаемых метеоритов в нескольких ранее неопознанных областях-источниках в поясе астероидов.

«Это была детективная история длиной в десятилетие, и каждое зафиксированное падение метеорита давало новую подсказку», — сказал астроном-метеоролог и ведущий автор Питер Дженнискенс из Института SETI и Исследовательского центра Эймса NASA. «Теперь у нас есть первые очертания геологической карты пояса астероидов».

Десять лет назад Дженнискенс объединился с астрономом Хадриеном Девильпуа из Университета Кертина и коллегами в Австралии, чтобы построить сеть камер всего неба в Калифорнии и Неваде, которые могут улавливать и отслеживать яркий свет метеоритов, когда они попадают в атмосферу Земли. Многие институты и гражданские ученые участвовали в этих усилиях на протяжении многих лет.

«Другие построили похожие сети, разбросанные по всему миру, которые вместе образуют Глобальную обсерваторию огненных шаров», — сказал Девильпуа. «За эти годы мы отследили путь падения 17 найденных метеоритов».

Еще больше огненных шаров было зафиксировано камерами дверных звонков и видеорегистраторов, установленными гражданскими учеными по всему миру, а также другими специализированными сетями.

«В общей сложности в ходе этого поиска было обнаружено 75 лабораторно классифицированных метеоритов с орбитой падения, отслеживаемой видео- и фотокамерами», — сказал Дженнискенс. «Этого оказалось достаточно, чтобы начать замечать некоторые закономерности в направлении, с которого метеориты приближаются к Земле».

Большинство метеоритов происходят из пояса астероидов, области между Марсом и Юпитером, где более миллиона астероидов размером более 1 километра вращаются вокруг Солнца. Эти камни происходят из небольшого количества более крупных астероидов, которые распались во время столкновений, поля обломков которых засоряют этот регион. Даже сегодня астероиды сталкиваются, создавая поля обломков внутри этих семейств астероидов, называемых кластерами.

«Теперь мы видим, что 12 из богатых железом обычных хондритовых метеоритов (хондритов H) произошли из поля обломков под названием «Коронис», которое расположено низко в нетронутом главном поясе», — сказал Дженнискенс. «Эти метеориты прибыли с низконаклонных орбит с орбитальными периодами, соответствующими этому полю обломков».

Астрономы могут определить, как давно эти породы были выкопаны из-под поверхности астероида, измеряя уровень радиоактивных элементов, созданных воздействием космических лучей. Этот возраст метеоритов, определенный воздействием космических лучей, совпадает с динамическим возрастом некоторых полей астероидного мусора. Ученые определяют динамический возраст полей мусора, измеряя, насколько далеко астероиды разных размеров распространились с течением времени.

«Измеряя возраст метеоритов по космическим лучам, мы можем определить, что три из этих двенадцати метеоритов произошли из скопления Карин в Коронисе, динамический возраст которого составляет 5,8 миллионов лет, а два — из скопления Коронис2 с динамическим возрастом 10–15 миллионов лет», — сказал Дженнискенс. «Еще один метеорит вполне может измерить возраст скопления Коронис3: около 83 миллионов лет».

«По нашему мнению, эти хондриты H произошли из семейства астероидов Массалия, расположенного низко во внутреннем главном поясе, поскольку в этом семействе есть скопление примерно того же динамического возраста», — сказал Дженнискенс. «Астероид, создавший это скопление, астероид (20) Массалия, является родительским телом типа хондрита H».

Дженнискенс и Девильпуа обнаружили, что метеориты с низким содержанием железа (L-хондрит) и очень низким содержанием железа (LL-хондрит) попадают к нам в основном из внутреннего главного пояса. Ученые давно связывают LL-хондриты с семейством астероидов Flora на внутренней стороне пояса астероидов, и они подтвердили эту связь.

«Мы предполагаем, что L-хондриты произошли из семейства астероидов Hertha, расположенного чуть выше семейства Massalia», — сказал Дженнискенс. «Астероид Hertha совсем не похож на свои обломки. Hertha покрыт темными породами, которые почернели от удара, что свидетельствует о необычно сильном столкновении. L-хондриты пережили очень сильное происхождение 468 миллионов лет назад, когда эти метеориты обрушились на Землю в таком количестве, что их можно найти в геологической летописи».

Знание того, из какого поля обломков в поясе астероидов происходят наши метеориты, важно для усилий по планетарной обороне против околоземных астероидов. Орбита приближающегося астероида может дать подсказки о его происхождении в поясе астероидов так же, как и орбиты метеоритов.

«Околоземные астероиды не прилетают на те же орбиты, что и метеориты, потому что им требуется больше времени, чтобы эволюционировать до Земли», — сказал Дженнискенс. «Но они происходят из некоторых из тех же семейств астероидов».

Дженнискенс и Девильпуа обсуждают связи нескольких других типов метеоритов с регионами их происхождения. Не все назначения точны.

«Мы гордимся тем, как далеко мы продвинулись, но нам предстоит пройти еще долгий путь», — сказал Дженнискенс. «Как и первые картографы, которые начертили контуры Австралии, наша карта открывает континент открытий, который еще предстоит сделать, когда будут зафиксированы падения новых метеоритов».

Больше информации: Peter Jenniskens et al, Review of asteroid, meteor, and meteorite‐type links, Meteoritics & Planetary Science (2025). DOI: 10.1111/maps.14321

Источник: SETI Institute