Zvaigžņu putekļi nav maģiski, taču tie varētu mums pateikt, no kurienes nāk Zemes ūdens

Kādu Filmu Redzēt?
 
>

Tātad varbūt zvaigžņu putekļi nav kosmiski spīdumi ar pārdabiskiem spēkiem, bet tiem piemīt sava veida maģija, kad mums jāstāsta lietas, kuras mēs citādi nekad neuzzinātu par agrīno Saules sistēmu.



Tas, kā Zeme ieguva ūdeni, jau gadiem ilgi ir zinātnieku galvas. Tagad vairāki izotopi jaunā zvaigžņu putekļu tipā ir atrasti Allendes meteorītā, kas nokrita uz zemes 1969. gadā. Kosmoķīmiķis Fransuā L. H. Tisots no CalTech, kurš vadīja nesen žurnālā Science Advances publicētu pētījumu, un viņa komanda atrada vienu izotopu putekli, kas izveidojās noslēpumainā procesā. Otrs varētu mainīt to, kā mēs redzam Zemes un pat Visuma izcelsmi.

Stroncijs-87 (tas nozīmē 87 neitroni) ir izotops, kas laika gaitā var mūs aizvest atpakaļ līdz brīdim, kad Zeme ieguva ūdeni. Tisots un viņa komanda atklāja, ka meteorīta zvaigžņu putekļu graudi satur šo izotopu, kas ir blakusprodukts rubīdijs-87 sabrukšana. Abu šo izotopu daudzums meteorītā varētu mums pateikt, vai Zeme veidojās kā sausa planēta vai kādreiz bija vairāk ūdens, ko tā beidzot zaudēja.







Saules sistēmā ir daudz rubīdija-87, jo to ražo citi nukleosintēzes procesi, kas ir galvenie Saules sistēmas sastāva veicinātāji, Tissot pastāstīja SYFY WIRE.

skaistule un zvērs vecuma reitings

Mēs esam dzīvības formas, kuru pamatā ir ogleklis. Organiskajām molekulām, kas veido visu, sākot no cilvēkiem līdz augiem, ir jābūt ogleklim. Radioaktīvo izotopu oglekli-14 var izmantot, lai datētu mūmijas un citas senas lietas uz Zemes, kurās šīs organiskās vielas atrodas, jo tā pussabrukšanas periods jeb laiks, kas nepieciešams, lai puse no tā sabruktu, ir aptuveni 5700 gadi. Salīdziniet to ar rubīdija-87 49 miljardu gadu pussabrukšanas periodu. Tas izskaidro, kāpēc Rb-87 var izmantot, lai datētu senākos objektus Saules sistēmā un, iespējams, Visumā.

Tā kā Rb-87 ir gaistoša viela vai viela, kas viegli iztvaiko līdz gāzei pat zemā temperatūrā, Saules sistēmas objektos, kuros ir daudz citu gaistošo vielu, ir arī liels šī izotopa daudzums. Lūk, kur tas kļūst interesanti. Tiek uzskatīts, ka arī Saules sistēmas objekti, kas satur ūdeni, vienu no gaistošajām vielām, kas bieži sastopamas ar Rb-87, ir izveidojušies daudz tālāk. Saules sistēmas malā temperatūra var nokrist pietiekami zemu, lai rubīdijs neiztvaikotu. Meteorīti ar ievērojamu ūdens daudzumu, iespējams, veidojas tālu no Zemes.

Liz Murchison meteorīta paraugs

Allendes meteorīta gabals (tālu pa kreisi). Kredīts: NASA/Džonsona kosmosa lidojumu centrs





Lielākā daļa no tā, ko mēs zinām, liecina par Zemes uzkrāšanos bez daudz ūdens un rubīdija, sacīja Tisots. Tālāk mēs strādājam pie tā, vai tika zaudēts ūdens un Rb.

Pirmatnējos meteorītus varētu izgatavot no tiem pašiem materiāliem, kas Saules sistēmas rītausmā veidoja mūsu planētu. Tā kā rubīdijs-87 sabrūk par stronciju-87, ir iespējams gūt priekšstatu par to, kā meteorīta vecums, kas kādreiz varēja ienest ūdeni uz mūsu planētas. Zemes rubīdija attiecība pret stronciju ir desmit reizes zemāka nekā ar ūdeni bagātajiem meteorītiem. Tas varēja nozīmēt, ka vai nu Zeme uzkrājas no samērā sausiem materiāliem ar zemu ūdens un rubīdija saturu, vai no materiāliem, kas ir bagāti ar ūdeni un kurus tā kādu iemeslu dēļ zaudēja.

Pieņemsim, ka Zeme sākās pārpildīta ar ūdeni un rubīdiju. Rubrīda sabrukšanas rezultātā Sr-87 būtu bijis daudz vairāk nekā tad, ja Zemei nebūtu ūdens un citu gaistošo vielu. Tās sastāvs būtu līdzīgs meteorītu sastāvam bez daudzām gaistošām vielām, kā arī šiem kalcija un alumīnija bagātīgajiem ieslēgumiem (CAI) šajos meteorītos. CAI sniedzas atpakaļ - līdz pat 4,567 miljardiem gadu. Tie bija arī daļa no pirmajiem objektiem, kas sāka veidoties kādreiz Saules miglājā un var atklāt vairāk par zvaigžņu un planētu veidošanos. Ievadiet stroncijs-84 , iemesls, kāpēc Tissot uzskata, ka šī zvaigžņu putekļi ir atšķirīgi no visa cita Saules sistēmā.

Paraksts, ko mēs atradām, bija tik eksotisks tā izotopu sastāva dēļ, viņš teica. Tajā bija līdz pat 8% vairāk Sr-84 nekā visos citos zināmajos Saules sistēmas materiālos (kuros Sr-84 daudzums starp paraugiem svārstās ne vairāk kā par 0,02%). Tādējādi mūsu atrastie paraksti ir par divām kārtām lielāki nekā iepriekš novērotie efekti.

Neparasti augstais CAI līmenis un vēl viens stroncija izotops-stroncijs-84-Allendes meteorītā, mūžīgi mulsinājuši zinātniekus par to, vai Zeme veidojusies ar lielu ūdens daudzumu vai bez tā. Sr-84 ražo a nukleosintētisks process nav daudz zināms. Šis process, kas pazīstams kā p-process , varētu izpūst tālo pagātni, ja to beidzot var saprast. Zvaigžņu putekļu graudi Allendes meteorītā, iespējams, satur Sr-84 tīrā veidā, kas vismaz varētu mums pastāstīt kaut ko vairāk par noslēpumaino p-procesu.

Kāda veida zvaigznēs p-process notiek, joprojām nav zināms, un, tā kā modeļu testēšanai ir bijis maz datu, ir gandrīz neiespējami noskaidrot, kā tas darbojas. Allendes meteorīts vismaz vienu portālu pagātnē ir atvēris ar Sr-84, kas, domājams, izriet no p-procesa.

Tagad, kad mēs zinām, ka pastāv p-procesa nesēja fāze, mēs strādājam, lai to fiziski identificētu, nevis ķīmisko identifikāciju, ko veicām šajā pētījumā, lai uzzinātu vairāk par tās minerālģiju un sastāvu, sacīja Tissots. Tas palīdzēs saprast, kādi citi elementi tiek ražoti kopā ar Sr-84 p procesa laikā.

Tātad zvaigžņu putekļiem patiešām ir spēks, tikai ne tiem, kurus jūs varētu gaidīt.