Artystyczna koncepcja protosun w centrum mgławicy słonecznej. Źródło zdjęcia: NASA Kliknij, aby powiększyć
Na podstawie chemicznych odcisków palców zachowanych w prymitywnych meteorytach naukowcy z UCSD ustalili, że zapadająca się chmura gazu, która ostatecznie stała się naszym słońcem, jaśniała jasno podczas formowania się pierwszego materiału w układzie słonecznym ponad 4,5 miliarda lat temu.
Ich odkrycie, szczegółowo opisane w artykule, który ukazał się w numerze Science z 12 sierpnia, dostarcza pierwszych rozstrzygających dowodów na to, że ten protosun? odegrał ważną rolę w chemicznym kształtowaniu układu słonecznego, emitując wystarczającą ilość energii ultrafioletowej, aby katalizować powstawanie związków organicznych, wody i innych związków niezbędnych do ewolucji życia na Ziemi.
Naukowcy od dawna spierają się, czy związki chemiczne powstałe we wczesnym układzie słonecznym zostały wyprodukowane przy pomocy energii wczesnego słońca, czy też powstały w inny sposób.
? Podstawowe pytanie brzmiało: czy słońce świeciło, czy było wyłączone? mówi Mark H. Thiemens, Dziekan Wydziału Nauk Fizycznych UCSD i profesor chemii, który kierował zespołem badawczym, który przeprowadził badanie. „W zapisie geologicznym sprzed 4,55 miliarda lat nie ma nic, co mogłoby na to odpowiedzieć.”
Vinai Rai, stypendystka pracująca w Thiemens? laboratorium opracowało rozwiązanie, opracowujące niezwykle czuły pomiar, który mógłby odpowiedzieć na pytanie. Szukał chemicznych odcisków palców wysokoenergetycznego wiatru, który emanował z protosuna i został uwięziony w izotopach lub formach siarczków znalezionych w czterech prymitywnych grupach meteorytów, najstarszych pozostałościach wczesnego układu słonecznego. Astronomowie wierzą, że ten wiatr wysadził materię z rdzenia obracającej się mgławicy słonecznej w dysk przypominający naleśniki, obszar, w którym później powstały meteoryty, asteroidy i planety.
Stosując technikę opracowaną przez Thiemensa pięć lat temu, aby ujawnić szczegóły dotyczące wczesnej atmosfery ziemskiej na podstawie zmian izotopów tlenu i siarki osadzonych w starożytnych skałach, chemicy UCSD byli w stanie wywnioskować z siarczków w meteorytach intensywność wiatru słonecznego i , stąd intensywność protosun. W swoim artykule podsumowują, że niewielki nadmiar jednego izotopu siarki „S” w meteorytach wskazywał na obecność „reakcji fotochemicznych we wczesnej mgławicy słonecznej”. co oznacza, że protosun świecił wystarczająco silnie, aby wywołać reakcje chemiczne.
„Ten pomiar mówi nam po raz pierwszy, że Słońce było, że było wystarczająco dużo światła ultrafioletowego, aby wykonać fotochemię”. mówi Thiemens. „Świadomość, że tak właśnie było, jest ogromną pomocą w zrozumieniu procesów, w których powstały związki we wczesnym układzie słonecznym.”
Astronomowie uważają, że mgławica słoneczna zaczęła tworzyć się około 5 miliardów lat temu, gdy chmura międzygwiezdnego gazu i pyłu została zakłócona, być może przez falę uderzeniową dużej eksplodującej gwiazdy i zapadła się pod wpływem własnej grawitacji. Gdy wirujący dysk przypominający naleśnik mgławicy stawał się coraz cieńszy, wiry grudek zaczęły się formować i powiększać, tworząc w końcu planety, księżyce i planetoidy. Tymczasem protosun nadal kurczył się pod wpływem własnej grawitacji i stał się gorętszy, przekształcając się w młodą gwiazdę. Ta gwiazda, nasze słońce, emanowało gorącym wiatrem naładowanych elektrycznie atomów, które wysadziły większość gazu i pyłu, które pozostały z mgławicy poza Układem Słonecznym.
Planety, księżyce i wiele planetoid zostały podgrzane i ich materiał został ponownie przetworzony od momentu powstania mgławicy słonecznej. W rezultacie niewiele mieli do zaoferowania naukowcom poszukującym wskazówek na temat rozwoju mgławicy słonecznej do układu słonecznego. Jednak niektóre prymitywne meteoryty zawierają materiał, który pozostał niezmieniony, odkąd protosun wyrzucił ten materiał ze środka mgławicy słonecznej ponad 4,5 miliarda lat temu.
Thiemens mówi, że technika zastosowana przez jego zespół do ustalenia, że protosun świeci jasno, może być również zastosowana do oszacowania, kiedy i gdzie powstały różne związki w gorącym wietrze wyrzuconym przez protosun.
? To będzie następny cel? on mówi. „Możemy wyglądać minerał po minerale i być może powiedzieć, co się stało krok po kroku”.
Badanie zespołu UCSD zostało sfinansowane z grantu National Aeronautics and Space Administration.
Oryginalne źródło: UCSD News Release
