|
Солнечная система образовалась из плохо перемешанного теста
|
|
|
|
Калий с Земли, доставленный метеоритной службой доставки, находит новое исследование, проведенное Николь Ни и Да Ван из Карнеги. Их работа, опубликованная в журнале Science, показывает, что некоторые примитивные метеориты содержат другую смесь изотопов калия, чем те, которые обнаружены в других, более химически обработанных метеоритах. Эти результаты могут помочь прояснить процессы, сформировавшие нашу Солнечную систему и определившие состав ее планет. «Экстремальные условия внутри звезд позволяют звездам производить элементы с помощью ядерного синтеза», — объясняет Ни, бывший постдоктор Карнеги, ныне работающий в Калифорнийском технологическом институте. «Каждое звездное поколение сеет сырье, из которого рождаются последующие поколения, и мы можем проследить историю этого материала во времени».
|
|
|
|
Некоторая часть материала, образующегося в недрах звезд, может быть выброшена в космос, где она скапливается в виде облака газа и пыли. Более 4,5 миллиардов лет назад одно такое облако разрушилось само по себе, образовав наше Солнце. Остатки этого процесса образовали вращающийся диск вокруг новорожденной звезды. В конце концов из этих остатков образовались планеты и другие объекты Солнечной системы, в том числе родительские тела, которые впоследствии распались на астероиды и метеориты. «Изучая вариации изотопной записи, сохранившейся в метеоритах, мы можем проследить исходные материалы, из которых они образовались, и построить геохимическую хронологию эволюции нашей Солнечной системы», — добавил Ван, который сейчас работает в Технологическом университете Чэнду.
|
|
|
Каждый элемент содержит уникальное количество протонов, но его изотопы имеют разное количество нейтронов. Распределение различных изотопов одного и того же элемента по Солнечной системе является отражением состава облака вещества, из которого родилось солнце. В это так называемое солнечное молекулярное облако вносили вклад многие звезды, но их вклады были неравномерными, что можно определить, изучая изотопный состав метеоритов. Ван и Ни вместе с коллегами из Карнеги Анатом Шахаром, Закари Торрано, Ричардом Карлсоном и Конелом Александером измерили соотношение трех изотопов калия в образцах из 32 различных метеоритов.
|
|
|
|
Калий особенно интересен, потому что это так называемый умеренно летучий элемент, названный так из-за относительно низкой температуры кипения, из-за которой он довольно легко испаряется. В результате сложно найти закономерности, предшествующие Солнцу, в изотопных соотношениях летучих веществ — они просто не задерживаются в условиях горячего звездообразования достаточно долго, чтобы поддерживать легко читаемую запись. «Однако, используя очень чувствительные и подходящие инструменты, мы обнаружили закономерности в распределении наших изотопов калия, которые были унаследованы от досолнечных материалов и различались между типами метеоритов», — сказал Ни.
|
|
|
|
Они обнаружили, что некоторые из самых примитивных метеоритов Солнечной системы, которые образовались во внешней части Солнечной системы, называемые углеродистыми хондритами, содержали больше изотопов калия, которые были произведены огромными звездными взрывами, называемыми сверхновыми. В то время как другие метеориты — те, которые чаще всего падают на Землю, называемые неуглеродистыми хондритами, — содержат те же соотношения изотопов калия, что и на нашей родной планете и в других местах внутренней Солнечной системы. «Это говорит нам о том, что, подобно плохо перемешанному тесту для торта, не было равномерного распределения материалов между внешними пределами Солнечной системы, где образовались углеродсодержащие хондриты, и внутренней Солнечной системой, где мы живем», — заключил Шахар.
|
|
|
|
В течение многих лет Земля Карнеги и планетологи работали, чтобы раскрыть происхождение летучих элементов Земли. Некоторые из этих элементов могли быть перенесены сюда из внешней части Солнечной системы на спинах углеродистых хондритов. Однако, поскольку структура досолнечных изотопов калия, обнаруженная в неуглеродистых хондритах, совпадала с наблюдаемой на Земле, эти метеориты являются вероятным источником калия на нашей планете.
|
|
|
|
«Только недавно ученые бросили вызов некогда давнему убеждению, что условия в солнечной туманности, из которой родилось наше Солнце, были достаточно горячими, чтобы сжечь все летучие элементы», — добавил Шахар. «Это исследование предоставляет новые доказательства того, что летучие вещества могут пережить формирование Солнца». Необходимы дополнительные исследования, чтобы применить эти новые знания к нашим моделям формирования планет и посмотреть, скорректируют ли они какие-либо давние представления о том, как возникла Земля и ее соседи.
|
|
|
|
Источник
|
