Απολαύστε μερικά από τα πρώτα υλικά του ηλιακού συστήματος: ο ροζ πυρήνας περιλαμβάνει μελίτη, σπινέλιο και περοβσκίτη. Το πολύχρωμο χείλος περιέχει ιβονίτη, περοβσκίτη, σπινέλιο, μελιλίτη / σοδαλίτη, πυροξένιο και ολιβίνη. Αυτή η κινηματογράφηση σε πρώτο πλάνο αποκαλύπτει μέρος ενός κομματιού μετεωρίτη σε μέγεθος μπιζελιού, ένα πλούσιο σε ασβέστιο-αλουμίνιο, που σχηματίστηκε όταν οι πλανήτες στο ηλιακό μας σύστημα ήταν ακόμη κόκκοι σκόνης που περιστρέφονταν γύρω από τον ήλιο - και μπορεί να πει ένα πρώιμο μέρος της ιστορίας για τι έγινε μετά.
Οι μετεωρίτες έχουν προβληματίσει τους επιστήμονες του διαστήματος για περισσότερα από 100 χρόνια, επειδή περιέχουν ορυκτά που μπορούν να σχηματιστούν μόνο σε ψυχρά περιβάλλοντα, καθώς και ορυκτά που έχουν αλλάξει από ζεστά περιβάλλοντα. Οι ανθρακούχοι χονδρίτες, ειδικότερα, περιέχουν χονδροειδή μεγέθους χιλιοστών και εγκλείσματα πλούσιου σε ασβέστιο-αλουμίνιο μεγέθους έως εκατοστό, όπως αυτό που φαίνεται παραπάνω, που κάποτε θερμάνθηκαν στο σημείο τήξης και συγκολλήθηκαν αργότερα μαζί με σκόνη ψυχρού χώρου.
«Αυτοί οι πρωτόγονοι μετεωρίτες είναι σαν κάψουλες χρόνου, που περιέχουν τα πιο πρωτόγονα υλικά στο ηλιακό μας σύστημα», δήλωσε ο Justin Simon, ερευνητής αστροϋλικών στο Διαστημικό Κέντρο Johnson της NASA στο Χιούστον, ο οποίος ηγήθηκε της νέας μελέτης. «Τα CAI είναι μερικά από τα πιο ενδιαφέροντα στοιχεία μετεωρίτη. Ηχογράφησαν την ιστορία του ηλιακού συστήματος πριν σχηματιστεί οποιοσδήποτε από τους πλανήτες και ήταν τα πρώτα στερεά που συμπυκνώθηκαν από το αέριο νεφέλωμα που περιβάλλει το πρωτόνιο μας. "
Για το νέο χαρτί, το οποίο εμφανίζεται στο Επιστήμη Σήμερα, ο Simon και οι συνάδελφοί του πραγματοποίησαν μια ανάλυση μικρο-ανιχνευτή για τη μέτρηση των παραλλαγών ισότοπου οξυγόνου σε στρώματα μικρομέτρου του πυρήνα και των εξωτερικών στρωμάτων του αρχαίου κόκκου, που εκτιμάται ότι ήταν 4,57 δισεκατομμύρια χρόνια.
Όλα αυτά τα εγκλείσματα πλούσια σε ασβέστιο-αλουμίνιο, ή CAI, πιστεύεται ότι προήλθαν κοντά στο πρωτόνιο, το οποίο εμπλούτισε το νεφελώδες αέριο με το ισότοπο οξυγόνο-16. Στην ένταξη που αναλύθηκε για τη νέα μελέτη, η αφθονία του οξυγόνου-16 βρέθηκε να μειώνεται προς τα έξω από το κέντρο του πυρήνα, υποδηλώνοντας ότι σχηματίστηκε στο εσωτερικό ηλιακό σύστημα, όπου το οξυγόνο-16 ήταν πιο άφθονο, αλλά αργότερα μετακινήθηκε πιο μακριά από ο ήλιος και έχασε το οξυγόνο-16 στον περιβάλλοντα χώρο 16Φτωχό αέριο.
Ο Simon και οι συνάδελφοί του προτείνουν ότι ο αρχικός σχηματισμός χείλους θα μπορούσε να είχε συμβεί καθώς τα εγκλείσματα έπεσαν πίσω στο μεσαίο επίπεδο του δίσκου, που υποδεικνύεται από την διακεκομμένη διαδρομή Α παραπάνω. καθώς μετανάστευσαν προς τα έξω μέσα στο επίπεδο του δίσκου, που φαίνεται ως διαδρομή Β · ή / και όταν μπήκαν σε κύματα υψηλής πυκνότητας (δηλαδή, κύματα). Το Shockwaves θα ήταν μια λογική πηγή για τα σιωπηρά 16Φτωχό αέριο, αυξημένη αφθονία σκόνης και θερμική θέρμανση. Το πρώτο μεταλλικό στρώμα έξω από τον πυρήνα είχε περισσότερο οξυγόνο-16, υπονοώντας ότι ο κόκκος στη συνέχεια επέστρεψε στο εσωτερικό ηλιακό σύστημα. Τα στρώματα εξωτερικού χείλους είχαν ποικίλες ισότοπες συνθέσεις, αλλά γενικά δείχνουν ότι σχηματίστηκαν επίσης πιο κοντά στον ήλιο και / ή σε περιοχές όπου είχαν χαμηλότερη έκθεση στο 16O-φτωχό αέριο από το οποίο σχηματίστηκαν οι επίγειοι πλανήτες.
Οι ερευνητές ερμηνεύουν αυτά τα ευρήματα ως απόδειξη ότι οι κόκκοι σκόνης ταξίδεψαν σε μεγάλες αποστάσεις καθώς το στροβιλισμένο πρωτοπλανητικό νεφέλωμα συμπυκνώθηκε σε πλανήτες. Ο μονός κόκκος σκόνης που μελετήθηκε φαίνεται να σχηματίστηκε στο ζεστό περιβάλλον του ήλιου, μπορεί να έχει πεταχτεί έξω από το επίπεδο του ηλιακού συστήματος για να πέσει πίσω στον αστεροειδή ιμάντα και τελικά να επανακυκλοφορήσει πίσω στον ήλιο.
Αυτή η οδύσσεια είναι σύμφωνη με ορισμένες θεωρίες για το πώς σχηματίστηκαν κόκκοι σκόνης στο πρώιμο πρωτοπλανητικό νεφέλωμα ή προπυλίδιο, τελικά σπέρνοντας τον σχηματισμό πλανητών.
Ίσως η πιο δημοφιλής θεωρία που εξηγεί τη σύνθεση των χονδροειδών και των CAIs είναι η λεγόμενη θεωρία X-wind που υποστηρίζεται από τον πρώην αστρονόμο του UC Berkeley, Frank Shu. Ο Σου απεικόνιζε τον πρώιμο πρωτοπλανητικό δίσκο ως πλυντήριο, με τα ισχυρά μαγνητικά πεδία του ήλιου να στροβιλίζουν το αέριο και τη σκόνη και να πετάνε κόκκους σκόνης που σχηματίζονται κοντά στον ήλιο έξω από το δίσκο.
Μόλις αποβληθούν από το δίσκο, οι κόκκοι ωθήθηκαν προς τα έξω για να πέσουν σαν βροχή στο εξωτερικό ηλιακό σύστημα. Αυτοί οι κόκκοι, και οι δύο θερμαινόμενες χονδροειδείς και αργά θερμαινόμενες CAI, ενσωματώθηκαν τελικά μαζί με μη θερμαινόμενη σκόνη σε αστεροειδείς και πλανήτες.
«Υπάρχουν προβλήματα με τις λεπτομέρειες αυτού του μοντέλου, αλλά είναι ένα χρήσιμο πλαίσιο για να καταλάβουμε πώς το υλικό που σχηματίστηκε αρχικά κοντά στον ήλιο μπορεί να καταλήξει στην αστεροειδή ζώνη», δήλωσε ο συντάκτης Ian Hutcheon, αναπληρωτής διευθυντής του Εθνικού Εργαστηρίου Lawrence Livermore Ινστιτούτο Glenn T. Seaborg.
Όσον αφορά τους σημερινούς πλανήτες, ο κόκκος πιθανότατα σχηματίστηκε στην τροχιά του Ερμή, κινήθηκε προς τα έξω μέσω της περιοχής σχηματισμού πλανητών στην αστεροειδή ζώνη μεταξύ Άρη και Δία, και στη συνέχεια ταξίδεψε πίσω προς τον ήλιο ξανά.
«Μπορεί να έχει ακολουθήσει μια πορεία παρόμοια με αυτήν που προτείνεται στο μοντέλο X-wind», δήλωσε ο Hutcheon. «Παρόλο που μετά την έξοδο του κόκκου σκόνης στον αστεροειδή ζώνη ή πέρα, έπρεπε να βρει το δρόμο του πίσω. Αυτό είναι κάτι που το μοντέλο X-wind δεν μιλά καθόλου».
Ο Simon σχεδιάζει να ανοίξει και να διερευνήσει άλλα CAI για να προσδιορίσει εάν αυτό το συγκεκριμένο CAI (αναφέρεται ως A37) είναι μοναδικό ή τυπικό.
Πηγή: Επιστήμη και ένα δελτίο τύπου από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Μπέρκλεϋ.
