Hviezdny prach nie je magický, ale mohol by nám povedať, odkiaľ pochádza zemská voda

Aký Film Vidieť?
 
>

Hviezdny prach teda možno nie je kozmický lesk s nadprirodzenými silami, ale má svoj vlastný druh mágie, keď nám hovorí veci, ktoré by sme inak o rannej slnečnej sústave nikdy nevedeli.



To, ako sa Zem dostala k vode, je otázkou, ktorá visí nad hlavami vedcov už roky. Teraz niekoľko izotopov v novom presolárnom type hviezdneho prachu bolo najdene v meteorite Allende, ktorý spadol na zem v roku 1969. Kozmochemik François L. H. Tissot z CalTech, ktorý viedol štúdiu, ktorá bola nedávno publikovaná v časopise Science Advances, a jeho tím našiel jeden izotopový prach vytvorený záhadným procesom. Ten druhý by mohol zmeniť spôsob, akým vidíme pôvod Zeme a dokonca vesmíru.

Stroncium-87 (to znamená 87 neutrónov) je izotop, ktorý nás môže vziať späť v čase, keď Zem získala vodu. Tissot a jeho tím zistili, že zrná hviezdneho prachu v meteorite obsahujú tento izotop, ktorý je vedľajším produktom rubídium-87 rozpad. Množstvo oboch týchto izotopov v meteorite nám mohlo napovedať, či sa Zem vytvorila ako suchá planéta, alebo mala kedysi viac vody, nakoniec stratila.







V slnečnej sústave je veľa rubídia-87, pretože je produkované inými nukleosyntetickými procesmi, ktoré sú hlavným prispievateľom k zloženiu slnečnej sústavy, povedal Tissot pre SYFY WIRE.

Sme formy života založené na uhlíku. Organické molekuly, ktoré tvoria všetko od ľudí po rastliny, musia obsahovať uhlík. Rádioaktívny izotop uhlík-14 je možné použiť na datovanie múmií a iných starovekých vecí na Zemi, v ktorých sa tieto organické látky nachádzajú, pretože jeho polčas rozpadu alebo čas, počas ktorého sa jeho polovica rozpadne, je približne 5 700 rokov. Porovnajte to so 49-miliardovým rokom rozpadu rubídia-87. To vysvetľuje, prečo je možné Rb-87 použiť na datovanie najstarších objektov slnečnej sústavy a možno aj vesmíru.

Pretože Rb-87 je prchavá látka alebo látka, ktorá sa ľahko odparuje na plyn, dokonca aj pri nízkych teplotách, objekty slnečnej sústavy s vysokým obsahom iných prchavých látok majú tiež veľké množstvo tohto izotopu. Tu to začína byť zaujímavé. O objektoch slnečnej sústavy obsahujúcich vodu, jednu z prchavých látok, ktoré sa často vyskytujú u Rb-87, sa tiež predpokladá, že sa vytvorili oveľa ďalej. Na okraji slnečnej sústavy môžu teploty klesnúť dostatočne nízko, aby sa rubídium neodparilo. Meteority s podstatným množstvom vody pravdepodobne vytvoreným ďaleko od Zeme.

wallice a gromit kliatba boli králiky
Vzorka meteoritu Liz Murchisonovej

Kus meteoritu Allende (úplne vľavo). Kredit: NASA/Johnson Space Flight Center





Väčšina z toho, čo vieme, naznačuje, že Zem sa hromadí bez veľkého množstva vody a rubídia, povedal Tissot. Naďalej pracujeme na objasnení, či došlo k strate trochy vody a Rb.

Prvotné meteority by mohli byť vyrobené z rovnakých materiálov, aké sa hromadili za vzniku našej planéty na úsvite slnečnej sústavy. Pretože sa rubídium-87 rozpadá na stroncium-87, je možné získať predstavu o tom, ako vek meteoritu, ktorý kedysi mohol priniesť vodu na našu planétu. Pomer rubídia k stronciu na Zemi je desaťkrát nižší ako u meteoritov bohatých na vodu. Mohlo to znamenať, že buď Zem pochádza z relatívne suchých materiálov s nízkym obsahom vody a rubídia, alebo z materiálov bohatých na vodu, ktoré z nejakého dôvodu nakoniec stratila.

Povedzme, že Zem začala pretekať vodou a rubídiom. Rozpadom rubídia by bolo vyrobených oveľa viac Sr-87, ako keby na Zemi chýbala voda a iné prchavé látky. Jeho zloženie by bolo podobné ako v meteoritoch bez mnohých prchavých látok, a tiež v inklúziách bohatých na vápnik a hliník (CAI) v týchto meteoritoch. CAI siahajú späť - až do minulosti - až do 4,567 miliardy rokov. Boli tiež súčasťou prvých objektov, ktoré sa začali formovať v kedysi slnečnej hmlovine a môžu odhaliť viac o formovaní hviezd a planét. Zadajte stroncium-84 , dôvod, prečo si Tissot myslí, že tento hviezdny prach je na rozdiel od čohokoľvek iného v slnečnej sústave.

Podpis, ktorý sme našli, bol taký exotický kvôli svojmu izotopickému zloženiu, povedal. Obsahoval až o 8% viac Sr-84 ako všetky ostatné známe materiály slnečnej sústavy (v ktorých sa množstvo Sr-84 medzi vzorkami pohybuje nanajvýš o 0,02%). Signatúry, ktoré sme našli, sú teda o dva rády väčšie ako predtým pozorované efekty.

Neobyčajne vysoké hladiny CAI a ďalšieho izotopu stroncia, stroncium-84, v meteorite Allende, navždy zamieňali vedcov v názore, či sa Zem tvorí s veľkým množstvom vody alebo bez nej. Výrobca Sr-84 je a nukleosyntetický o procese nie je veľa známe. Tento proces, známy ako p-proces , by sa dalo široko otvoriť, ak sa to konečne dá pochopiť. Zrná hviezdneho prachu v meteorite Allende možno obsahujú Sr-84 v čistej forme, čo by nám aspoň mohlo povedať niečo viac o záhadnom procese p.

Aké typy hviezd sa vyskytuje v procese p, zostávajú neznáme a pretože na testovanie modelov bolo k dispozícii málo údajov, zistiť, ako funguje, bolo takmer nemožné. Meteorit Allende otvoril najmenej jeden portál do minulosti s Sr-84, o ktorom sa predpokladá, že pochádza z p-procesu.

Teraz, keď vieme, že existuje nosná fáza procesu p, pracujeme na jeho fyzickej identifikácii, a nie na chemickej identifikácii, ktorú sme urobili v tejto štúdii, aby sme sa dozvedeli viac o jej mineralógii a zložení, povedal Tissot. To pomôže pochopiť, aké ďalšie prvky sa vyrábajú spolu so Sr-84 počas procesu p.

Hviezdny prach teda skutočne má sily, len nie tie, ktoré by ste mohli očakávať.