"Загальна кількість зірок у Всесвіті більша за всі зерна піску на всіх пляжах планети Земля", - відмінно заявив Карл Саган у своєму знаковому телесеріалі Космос. Але коли два з цих зерен зроблені з кремнію-кисневої сполуки, що називається кремнезем, і вони виявлені, ховаючись глибоко всередині стародавніх метеоритів, видобутих з Антарктиди, вони дуже добре з зірка… можливо навіть та, вибуховий колапс якої спричинив утворення самої Сонячної системи.
Дослідники з Вашингтонського університету в Сент-Луїсі за підтримки Центру космічних наук МакДоннелла оголосили про відкриття двох мікроскопічних зерен кремнезему в примітивних метеоритах, що походять з двох різних джерел. Це відкриття дивно, тому що кремнезем - один з основних компонентів піску на Землі сьогодні - не є одним із мінералів, які, як вважається, утворюються в межах навколосвіткового диска матеріалу Сонця.
Натомість, вважається, що два зерен кремнезему були створені єдиною надновою, яка засіяла ранню Сонячну систему своїм відкинутим матеріалом і допомогла привести в рух можливе формування планет.
Згідно з випуском новин Вашингтонського університету, "це трохи схоже на вивчення секретів сім'ї, яка жила у вашому будинку в 1800-х роках, вивчаючи частинки пилу, які вони залишили після себе в тріщинах на дошках підлоги".
До 1960-х років більшість вчених вважали, що рання Сонячна система настільки нагрілася, що досонячний матеріал не міг вижити. Але в 1987 році вчені з Чиказького університету виявили дрібні алмази в примітивному метеориті (тих, які не були нагріті та перероблені). Відтоді вони знайшли зерна понад десяти інших мінералів у примітивних метеоритах.
Вчені можуть сказати, що ці зерна походять від давніх зірок, оскільки вони мають надзвичайно незвичну ізотопну ознаку, а різні зірки дають різну пропорцію ізотопів.
Але матеріал, з якого виготовлена наша Сонячна система, був змішаним та гомогенізованим до того, як планети утворилися. Отже, всі планети і Сонце мають майже однаковий ізотопний склад "сонячної".
Метеорити, більшість з яких є шматками астероїдів, також мають сонячний склад, але захоплені глибоко всередині примітивних є чистими зразками зірок, і ізотопні композиції цих досолярних зерен можуть дати підказки до їх складних ядерних та конвективних процесів.
Деякі моделі зоряної еволюції передбачають, що діоксид кремнію може конденсуватися в більш прохолодних зовнішніх атмосферах зірок, проте інші кажуть, що кремній буде повністю витрачений утворенням силікатів, багатих магнієм або залізом, не залишаючи жодного для утворення кремнію.
"Ми не знали, яка модель є правильною, а яка ні, тому що у моделей було стільки параметрів", - сказав П'єр Хенекур, аспірант кафедри наук про Землю і планети в Університеті Вашингтона і перший автор документа, що був опублікований в випуск 1 травня о Листи астрофізичного журналу.
Під керівництвом професора фізики доктора Крістін Флосс, яка виявила деякі з перших зерен кремнезему в метеориті в 2009 році, Хенекур досліджував фрагменти примітивного метеориту, привезеного назад з Антарктиди, і знаходив єдине зерно кремнезему із 138 досолярних зерен. Він виявив, що зерно було багатим киснем-18, що означає його джерело як сверхнову, що розпадається на ядро.
Виявивши, що разом із ще одним збагаченим киснем зерном кремнезему, виявленим в іншому метеориті аспірантом Сючао Чжао, Хаенекур та його команда вирішили з'ясувати, як можуть утворюватися такі зерна кремнезему в руйнуючих шарах вмираючої зірки. Вони виявили, що вони можуть відтворити збагачення киснем-18 двох зерен шляхом змішування невеликої кількості матеріалу із внутрішніх зон, багатих киснем зірки, і зони гелія / вуглецю, багатої киснем, з великою кількістю матеріалу із зовнішнього водню конверт наднової.
Насправді, за словами Хенекура, змішування, яке створювало склад двох зерен, було таким схожим, що зерна, можливо, походили від тієї самої наднової - можливо, тієї самої, яка викликала колапс молекулярної хмари, що сформувала нашу Сонячну систему.
"Це трохи схоже на те, щоб дізнатись таємниці родини, яка жила у вашому будинку в 1800-х роках, вивчивши частинки пилу, які вони залишили після себе в тріщинах на дошках підлоги."
Древні метеорити, кілька мікроскопічних зерен зоряного піску та а багато лабораторних робіт ... це найкращий приклад космічної криміналістики!
Джерело: Вашингтонський університет у Сент-Луїсі
