• Veda

Ak by ste zasiahli pretáčanie slnečnej sústavy, ako by to vyzeralo?

• 2024

Viete, ako nakoniec budete musieť vytvoriť najmenej jeden model slnečná sústava (na veľtrh vedy alebo inak) pred ôsmou triedou? Toto usporiadanie drôtených a penových guličiek, zafarbených tak, aby vyzeralo nejasne ako planéty, nevyzeralo tak, ako vyzeralo.

Slnečná sústava bola gravitačne prestavaná od svojho vzniku pred miliardami rokov. Jupiter a Saturn boli čiastočne vinníkmi, pretože obrovská gravitácia každého z týchto plynných gigantov stačila na to, aby veci lietali mimo prevádzky. Teraz vedci z Národného laboratória Lawrence Livermore (LLNL) sa pokúšajú zrekonštruovať rodiacu sa slnečnú sústavu štúdiom unikátnych podpisov izotopov nachádzajúcich sa v meteoritoch, ktoré unikli z pásu asteroidov medzi Marsom a Jupiterom. Toto je väčšina meteoritov, ktoré padli na Zem.

Odhalenie vecí, ktoré tieto meteority tvorili, odhalilo, že asteroidy, z ktorých sa odlomili - najmenej sto z nich - sa vytvorili v blízkych a vzdialených končinách slnečnej sústavy.

Ako najväčšie planéty slnečnej sústavy museli Jupiter a Saturn rásť veľmi rýchlo, aby nazbierali dostatok prachu a plynu, než sa Slnko v konečnom dôsledku vznietilo, odfúklo zvyšný prvotný plyn, “uviedol postgraduálny lekár LLNL Jan Render, ktorý viedol štúdiu, nedávno publikovanú v Listy o Zemi a planetárnej vede , povedal SYFY WIRE. 'V pásme asteroidov tiež vidíme dve chemicky a izotopicky odlišné populácie objektov, ktoré museli byť v ranej slnečnej sústave priestorovo oddelené niekoľko miliónov rokov, pravdepodobne Jupiterom.'

Pás asteroidov sa hemží milióny, možno miliardy asteroidov a meteority, od drobných úlomkov po príšerné vesmírne skaly ako trpasličia planéta Ceres. Kedysi sa predpokladalo, že asteroidy a meteority v tomto páse sú to, čo zostalo z planéty, ktorá bola rozdrvená. Sú to vlastne heterogénne časti slnečnej sústavy, ktorých izotopické a chemické podpisy by mohli dať dohromady obraz toho, ako slnečná sústava v prvých dňoch musela vyzerať. V páse asteroidov je skutočne sutina z kozmických zrážok, ale tieto zvyšky sú všetky odlišné skupiny asteroidov, z ktorých každý pochádza z rôznych rodičovských tiel.

Planéty vznikajú tak, že sa hromadia z toho, čo začalo ako častice prachu, a držia sa spolu a vytvárajú stále väčšie kusy kameňa. Pravdepodobne nebolo neobvyklé, že sa kúsky týchto embryonálnych planét rozbili dohromady a časť tohto odpadu sa teraz stále vznáša v pásme asteroidov. Keď sa planéty formujú, vyvíjajú tiež jedinečné chemické podpisy v závislosti od toho, kde sa vytvorili. Preto Render a jej tím obzvlášť hľadali neobvyklé izotopy, z ktorých vznikli nukleosyntéza je proces, pri ktorom sa vo vesmíre tvoria atómy komplexnejšie ako vodík.

'Vzorky meteoritov vykazujú pomerne veľkú rozmanitosť v chemickom aj izotopovom zložení, čo nám hovorí, že samotný pás asteroidov je tiež chemicky a izotopicky rozmanitý,' povedal Render. „Veľké časti pásu asteroidov však zostávajú bez vzoriek. Je preto ťažké odvodiť reprezentatívny priemer zloženia celého pásu asteroidov, ale teraz môžeme s istotou povedať, že meteority, ktoré sme skúmali v našej štúdii, tvorili v určitom vzájomnom poradí. “

Predpokladá sa, že k nukleosyntéze začalo dochádzať počas okamihov Veľkého tresku. Nové atómové jadrá vznikli z jadrových reakcií a tieto reakcie sa líšili od oblasti k oblasti dnešnej slnečnej sústavy.

Meteority známe ako čadičové achondrity môže mať niektoré z odpovedí. Ich makeup je podobný ako čadič vyvretá hornina nájdená na Zemi, ktorá sa zvyčajne tvorí z lávy vybuchnutej sopkami. Byť achondritickí, na rozdiel od niečoho ako uhlíkatý chondrit, znamená, že nemajú chondrules alebo do nich zapustené malé okrúhle kúsky kremičitanu. Vedci hľadali izotopy neodýmu (Nd) a zirkónia (Zr). Tieto atómy by mali v jadrách rovnaký počet protónov ako pôvodný prvok, ale viac alebo menej neutrónov. Izotopické podpisy vo vzorkách ukázali dôkazy o presolárnych látkach, ktoré boli roztrúsené po celom svite slnečnej sústavy. Render sa domnieva, že medzi týmito izotopmi a inými indíciami o formovaní planéty existujú paralely.

Zdá sa, že gradient v izotopických kompozíciách, ktorý sme našli v našej štúdii, veľmi dobre koreluje s inými proxy, ktoré naznačujú vzdialenosť formovania od Slnka, ako je obsah vody, “povedal. „Zvyšujúcu sa vzdialenosť k Slnku je možné pozorovať na mnohých izotopoch niekoľkých chemických prvkov, ako je neodým, zirkónium, molybdén a ruténium. To nám nakoniec hovorí, že tento izotopický gradient musel byť univerzálny v ranej slnečnej sústave a pravdepodobne súvisel s jednou alebo viacerými presolárnymi fázami, ktoré boli heterogénne distribuované. '

Škoda, že na jednom z týchto meteoritov nie je skutočné tlačidlo prevíjania dozadu.