Звездите имат жизнен цикъл. Те се раждат, когато се слеят прах и газ и се нагреят. Те горят от милиони до милиарди години и след това умират. Когато умрат, техните звездни ветрове разнасят частиците им из космоса, а този звезден прах в крайна сметка образува нови звезди, заедно с нови планети и луни и метеорити.
Учените сега откриха в метеорит, паднал преди петдесет години в Австралия, звезден прах, който се е образувал преди 5 до 7 милиарда години - най-старият твърд материал, открит някога на Земята.
„Това е едно от най-вълнуващите изследвания, върху които съм работил“, разказва Филип Хек (Philipp Heck), куратор в Музея Фийлд, доцент в Чикагския университет и водещ автор на статията, описваща откритието, публикувано в PNAS. „Това е най-старият твърд материал, откриван някога, и той ни разказва как са се образували звездите в нашата галактика.“
Материалите, които Хек и неговите колеги изследват, се наричат пресоларни зърна - минерали, наречени така, защото са образувани преди раждането на Слънцето. „Те са твърди проби от звезди, истински звезден прах“, обяснява Хек. Тези късчета звезден прах се улавят в капан в метеорити, където остават непроменени милиарди години, което ги прави капсули на времето отпреди образуването на Слънчевата система.
Но пресоларни зърна се намират трудно. Те са рядкост, открити са само в около 5% от метеоритите, които са паднали на Земята, и са много малки. Парчета от метеорита Мърчисън, паднал в Австралия през 1969 г., са изпратени в музеи по целия свят, но Музеят Фийлд притежава най-големия къс от метеорита, който се оказа съкровищница на пресоларни зърна.
Пресоларните зърна, използвани за това изследване, са изолирани от метеорита Мърчисън преди около 30 години в Чикагския университет.
Пресоларно зърно. Изображение от сканиращ електронен микроскоп на датираното зърно пресоларен силициев карбид. Зърното е приблизително 8 микрометра. Кредит: Janaína N. Avila.
За да се изолират пресоларните зърна, парченцата от метеорита са натрошени на прах и сортирани, а крайният продукт, по думите на изследователите, миришел на „гнило фъстъчено масло“. След това материалът се разтваря с киселина, докато останат само междузвездните зърна, които екипът анализира.
След като са изолирани пресоларните зърна, изследователите се опитват да разберат от какъв вид и на каква възраст са звездите, от които идват.
Тъй като е невъзможно директното датиране на междузвезден прах, екипът използва данните за това, колко време материалът е бил излаган на въздействието на космически лъчи или "възрастта на експозицията".
"Преброихме атомите, произведени в зърната, които се образуват при взаимодействия с космически лъчи", разкавза Хек за IFLscience. "По-специално преброихме атомите хелий и неон, образувани при тези взаимодействия. Знаем колко се произвеждат за единица време и по този начин можем да изчислим възрастта им, като просто преброим колко атома присъстват от всеки вид".
„Сравнявам това с кофа в дъждовна буря. Ако приемем, че валежите са постоянни, количеството вода, което се натрупва в кофата, показва колко време е била кофата в дъжда“, добавя той. .
Изследователите откри8ват, че някои от пресоларните зърна са най-старите открити досега - въз основа на това колко космически лъчи са им въздействали, повечето зърна трябва да са на възраст от 4,6 до 4,9 милиарда години, а някои зърна дори по-стари от 5,5 милиарда години. За сравнение нашето Слънце е на 4,6 милиарда години, а Земята на 4,5 милиарда.
Но възрастта на пресоларните зърна не бе цялото откритие. Тъй като пресоларните зърна се образуват, когато умира една звезда, те могат да ни разкажат за историята на звездите. И преди 7 милиарда години, очевидно са се образували нови звезди - нещо като астрален "бейби бум".
"Има повече млади зърна, които очаквахме", разказва Хек. „Нашата хипотеза е, че по-голямата част от тези зърна, които са на възраст от 4,9 до 4,6 милиарда години, са се образували по време на засилено образуване на звезди. Преди на началото на Слънчевата система е било време, когато се образуваха повече звезди от нормалното“.
Тази констатация е аргумент в дебата между учените за това дали се образуват постоянно нови звезди или не, или има максимуми и минимуми на броя на новите звезди във времето.
"Някои хора смятат, че скоростта на образуване на звезди в галактиката е постоянна", коментира Хек. „Но благодарение на тези зърна, сега имаме преки доказателства за период на засилено образуване на звезди в нашата галактика преди 7 милиарда години. Това е едно от основните открития на нашето проучване".
Хек отбелязва, че това не е единственото неочаквано нещо, което открива неговият екип. Изследвайки начина, по който минералите в зърната взаимодействат с космическите лъчи, учените разбират, че пресоларните зърна често плават през пространството, слепени заедно в големи струпвания (по-големи от 200 микрометра), вероятно държани заедно от някакъв органична лепкава субстанция, аналог на захарта, слепваща гранулите в зърнените закуски, отбелязва Хек. "Никой не смяташе, че това е възможно с този мащаб."
„Толкова е вълнуващо да се вглеждаме в историята на нашата галактика“, добавя Хек. "Звездният прах е най-старият материал, който достига до Земята и от него можем да научим за нашите звезди-прародителки, от които идва въглеродът в нашите тела, кислородът, който дишаме. С помощта на звездния прах можем да проследим този материал до времето преди Слънцето".
Справка: “Lifetimes of interstellar dust from cosmic ray exposure ages of presolar silicon carbide” by Philipp R. Heck, Jennika Greer, Levke Kööp, Reto Trappitsch, Frank Gyngard, Henner Busemann, Colin Maden, Janaína N. Ávila, Andrew M. Davis and Rainer Wieler, 13 January 2020, Proceedings of the National Academy of Sciences.
DOI: 10.1073/pnas.1904573117
Източници:
Oldest Material on Earth Discovered: 7-Billion-Year-Old Stardust Found in Meteorite, SciTechDaily
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
3022
1
14.01 2020 в 22:07
Последни коментари