Слънчева Система

Звездният прах не е магически, но може да ни каже откъде е дошла водата на Земята

2024

Така че може би звездният прах не е космически блясък със свръхестествени сили, но има свой собствен вид магия, когато става въпрос да ни разказва неща, които иначе никога не бихме знаели за ранната Слънчева система.

признаци, че бившият ми е над мен завинаги

Как Земята е получила водата си е въпрос, който виси над главите на учените от години. Сега няколко изотопа в нов предсоларен тип звезден прах са открити в метеорита Аленде, който падна на земята през 1969 г. Космохимикът Франсоа Л. Х. Тисо от CalTech, който ръководи изследване, публикувано наскоро в Science Advances, и неговият екип откриха един изотопен прах, образуван чрез мистериозен процес. Другият може да промени начина, по който виждаме произхода на Земята и дори на Вселената.

Стронций-87 (което означава 87 неутрона) е изотопът, който може да ни отведе назад във времето до момента, в който Земята получи водата си. Тисо и неговият екип установиха, че зърната от звезден прах в метеорита съдържат този изотоп, който е страничен продукт на рубидий-87 гниене. Количеството на двата изотопа в метеорита може да ни каже дали Земята се е образувала като суха планета или някога е имала повече вода, която в крайна сметка е загубила.

В слънчевата система има много рубидий-87, тъй като той се произвежда от други нуклеосинтетични процеси, които имат основен принос за състава на Слънчевата система, каза Тисо пред SYFY WIRE.

Ние сме форми на живот, базирани на въглерод. Органичните молекули, които съставляват всичко - от хора до растения, трябва да съдържат въглерод. Радиоактивният изотоп въглерод-14 може да се използва за датиране на мумии и други древни неща на Земята, в които се намират тези органични вещества, тъй като периодът му на полуразпад или времето, необходимо на половината от него да се разпадне, е около 5700 години. Сравнете това с 49-милиардния полуживот на рубидий-87. Това обяснява защо Rb-87 може да се използва за датиране на най-старите обекти в Слънчевата система и вероятно на Вселената.

Тъй като Rb-87 е летливо вещество или вещество, което лесно се изпарява в газ, дори при ниски температури, обектите на Слънчевата система с високо съдържание на други летливи вещества също имат големи количества от този изотоп. Тук става интересно. Предполага се, че обектите на Слънчевата система, съдържащи вода, един от летливите вещества, често срещани с Rb-87, също са се образували много по-далеч. В края на Слънчевата система температурите могат да паднат достатъчно ниско, за да не се изпари рубидиумът. Метеорити със значителни количества вода, вероятно образувани далеч от Земята.

Парче от метеорита Алиенде (най -вляво). Кредит: НАСА/Център за космически полети Джонсън

Повечето от това, което знаем, предполага, че Земята е нараснала без много вода и рубидий, каза Тисо. Дали е имало загубена вода и Rb е това, което работим за изясняване по -нататък.

Първичните метеорити могат да бъдат направени от същите материали, които са се събрали, за да образуват нашата планета в зората на Слънчевата система. Тъй като рубидий-87 се разпада на стронций-87, е възможно да се добие представа как е възрастта на метеорит, който някога е могъл да донесе вода на нашата планета. Земното съотношение на рубидий към стронций е десет пъти по-ниско от това на богатите на вода метеорити. Това би могло да означава, че или Земята е натрупана от относително сухи материали с ниско съдържание на вода и рубидий, или от богати на вода материали, които в крайна сметка е загубила по някаква причина.

Да речем, че Земята започна да се прелива от вода и рубидий. Щеше да има много повече Sr-87, произведен от разпадането на рубидий, отколкото ако на Земята започна да липсва вода и други летливи вещества. Съставът му би бил подобен на този на метеорити без много летливи вещества, а също и на богати на калций и алуминий включвания (CAI) в тези метеорити. CAI се връщат - назад - до 4.567 милиарда години. Те също бяха част от първите обекти, които започнаха да се образуват в някогашната слънчева мъглявина и могат да разкрият повече за образуването на звезди и планети. Въведете стронций-84 , причината, поради която Тисо смята, че този звезден прах не прилича на нищо друго в Слънчевата система.

Подписът, който открихме, беше толкова екзотичен поради изотопния си състав, каза той. Той съдържа до 8% повече Sr-84 от всички други известни материали на слънчевата система (в които количеството Sr-84 между пробите варира най-много с 0,02%). Следователно подписите, които открихме, са с два порядъка по -големи от наблюдаваните преди това ефекти.

Необичайно високите нива на CAIs и друг изотоп на стронций, стронций-84, в метеорита Аленде, завинаги объркват учените дали Земята се е образувала със или без много вода. Sr-84 се произвежда от a нуклеосинтетичен процес, за който не се знае много. Този процес, известен като p-процес , може да разгърне широко далечното минало, ако най -накрая може да бъде разбрано. Зърната от звезден прах в метеорита Allende вероятно съдържат Sr-84 в чистата му форма, което поне би могло да ни каже нещо повече за мистериозния p-процес.

В какви типове звезди протича p-процесът остава неизвестно и тъй като има малко данни, с които да се тестват моделите, да се установи как работи е почти невъзможно. Метеоритът Allende е отворил поне един портал в миналото със Sr-84, който се смята, че е резултат от p-процеса.

Сега, когато знаем, че съществува фаза носител на p-процес, ние работим за физическото й идентифициране, а не за химическата идентификация, която направихме в това изследване, за да научим повече за нейната минералогия и състав, каза Тисо. Това ще помогне да се разбере какви други елементи се произвеждат заедно със Sr-84 по време на p-процеса.