A. A. Mapaкушева. Космическая петрология. Страница 13Жак отмечалось (см. рис. 3), синтез химических элементов с порядковыми номерами больше пяти происходит в звездах, причем элементы тяжелее железа возникают во взрывающихся массивных звездах (сверхновых). В результате формируются газовые облака и затем протоплаиетные тумаи- ности, при которых газы подвергаются быстрому охлаждению и конденсации с образованием твердых частиц. Процессам конденсации вещества в космогонических построениях уделяется очень много внимания, и поэтому они хорошо изучены теоретически и экспериментально. При быстром охлаждении газовых смесей прежде всего конденсируются наиболее тугоплавкие вещества. Они образуют силикатные и оксидные соединения, составляющие «каменную фазу» туманностей, тогда как легкоплавкие вещества дольше сохраняют газообразное состояние и входят затем совместно с флюидными (летучими) компонентами в состав «ледяной фазы», которая конденсируется на поверхности каменных частиц или образует самостоятельные частицы. С этим связывается первичная дифференциация химических элементов, которая прослеживается и в веществе комет (по новейшим данным изучения кометы Галлея). Это вещество представлено смесью железосиликатных (каменных) и флюидных (ледяных) частиц, контрастно различающихся по химическому составу. Вещество комет является наиболее близким аналогом вещества газово-пылевых туманностей, пылевидные частицы которых просто включаются в ядра комет при их формировании. Однако конденсация газов и их последующее затвердевание в ходе формирования комет приобретают более массовый характер и приводят к формированию твердых тел, сложенных преимущественно водяным льдом, например, в комете Галлея (мае. %): H2O = SO, CO=IO, CO2=3, CH4= =2, NHe=Il ,5, HCN==OtI, Такой состав ледяной фазы в комете сложился в результате быстрого и глубокого охлаждения, создавшего режим неравновесного затвердевания газов, так как он не соответствует ряду понижения температуры кристаллизации веществ (0C): Нг0=0, СО2=—56, NH3= =—78, CH4=-184, СО=—207. Однако в общем охлаждение вещества при образовании комет было не особенно глубоким, как можно судить об этом по преобладанию в их составе воды (самого высокотемпературного в ряду газовых компонентов). Этим «кометная» конденсация газов отличается от «планетной», более массовой конденсации газов при образовании ледяных планетезималей, происходившей в главной фазе при более низких температурах. Об этом можно судить по наличию свободного водорода во флюидных оболочках планет. Водород отличается крайне низкими температурами кипения (—253°) и затвердевания (—259°). Роль водорода в составе флюидных планет нарастает по мере приближения их к Солнцу: Нептун и Уран — Сатурн и Юпитер — Солнце (рис.4). |