«Общее количество звезд во Вселенной больше, чем все песчинки на всех пляжах планеты Земля», - сказал Карл Саган в своем знаменитом телесериале. космос, Но когда два из этих зерен сделаны из кремниево-кислородного соединения, называемого кремнеземом, и они были обнаружены прячущимися глубоко внутри древних метеоритов, извлеченных из Антарктиды, они вполне могут быть от звезда ... возможно, даже та, чей взрывной коллапс вызвал формирование самой Солнечной системы.
Исследователи из Вашингтонского университета в Сент-Луисе при поддержке Центра космических наук Макдоннелла объявили об открытии двух микроскопических зерен кремнезема в примитивных метеоритах, происходящих из двух разных источников. Это открытие удивительно, потому что кремнезем - один из основных компонентов песка на Земле сегодня - не является одним из минералов, которые, как считается, образовались в раннем околозвездном диске Солнца.
Вместо этого, считается, что два кварцевых зерна были созданы единственной сверхновой, которая засеяла раннюю солнечную систему из-за ее выброшенного материала и помогла привести в движение возможное формирование планет.
Согласно пресс-релизу Вашингтонского университета, «это немного похоже на изучение секретов семьи, которая жила в вашем доме в 1800-х годах, изучая частицы пыли, оставленные ими в трещинах на половицах».
До 1960-х годов большинство ученых считали, что ранняя Солнечная система настолько нагрелась, что пресолярный материал не выжил. Но в 1987 году ученые Чикагского университета обнаружили крошечные алмазы в примитивном метеорите (те, которые не были нагреты и переработаны). С тех пор они обнаружили зерна более десяти других минералов в примитивных метеоритах.
Ученые могут сказать, что эти зерна произошли от древних звезд, потому что они имеют очень необычные изотопные сигнатуры, а разные звезды производят разные пропорции изотопов.
Но материал, из которого была изготовлена наша Солнечная система, был смешан и гомогенизирован до образования планет. Таким образом, все планеты и Солнце имеют практически одинаковый «солнечный» изотопный состав.
Метеориты, большинство из которых представляют собой кусочки астероидов, также имеют солнечный состав, но глубоко в примитивах находятся чистые образцы звезд, и изотопные составы этих пресолярных зерен могут дать подсказки их сложным ядерным и конвективным процессам.
Некоторые модели звездной эволюции предсказывают, что кремнезем может конденсироваться в более холодных внешних атмосферах звезд, но другие говорят, что кремний будет полностью поглощен образованием силикатов, богатых магнием или железом, и ни один из них не будет образовывать кремнезем.
«Мы не знали, какая модель была правильной, а какая нет, потому что у моделей было так много параметров», - сказал Пьер Хенекур, аспирант по наукам о Земле и планетам в Вашингтонском университете и первый автор статьи, опубликованной в выпуск 1 мая Astrophysical Journal Letters.
Под руководством профессора физики доктора Кристины Флосс, который обнаружил некоторые из первых зерен кремнезема в метеорите в 2009 году, Хенекур исследовал кусочки примитивного метеорита, привезенного из Антарктиды, и обнаружил единственное зерно кремнезема из 138 пресолярных зерен. Зерно, которое он обнаружил, было богато кислородом-18, что указывало на его источник в виде сверхновой с коллапсом ядра.
Обнаружив, что наряду с другим обогащенным кислородом зерном кремнезема, обнаруженным в другом метеорите аспирантом Сюйчао Чжао, Хенекур и его команда начали выяснять, как такие зерна кремнезема могут образовываться в коллапсирующих слоях умирающей звезды. Они обнаружили, что могут воспроизводить обогащение кислородом 18 двух зерен путем смешивания небольших количеств материала из внутренних зон звезды, богатых кислородом, и зоны гелия / углерода, богатой кислородом 18, с большими количествами материала из внешнего водорода конверт сверхновой.
Фактически, сказал Хенекур, смешение, в результате которого состав этих двух зерен был настолько схожим, что зерна вполне могли быть получены из одной и той же сверхновой звезды - возможно, той самой, которая вызвала коллапс молекулярного облака, сформировавшего нашу Солнечную систему.
«Это немного похоже на изучение секретов семьи, которая жила в вашем доме в 1800-х годах, исследуя частицы пыли, которые они оставили в трещинах на половицах».
Древние метеориты, несколько микроскопических зерен звездного песка и много лабораторных работ ... это пример космической криминалистики в лучшем виде!
Источник: Вашингтонский университет в Сент-Луисе
