Senovės asteroidai atskleidžia, kad ankstyvoji saulės sistema buvo chaotiškesnė, nei manėme

(ETH Ciurichas)

Neabejotina, kad jaunos saulės sistemos yra chaotiškos vietos. Kaskadiniai susidūrimai apibrėžė mūsų jaunąją Saulės sistemą kaip uolos, rieduliai ir planetezimaliai, kurie nuolat susidūrė.

A naujas tyrimas Remiantis asteroidų gabalais, kurie atsitrenkė į Žemę, nustato tam tikro chaoso laiko juostą.

Astronomai žino, kad asteroidai iš esmės nepakito nuo tada, kai jie susiformavo ankstyvojoje Saulės sistemoje prieš milijardus metų.



Jie yra tarsi uolėtos laiko kapsulės, kuriose yra mokslinių įkalčių iš tos svarbios epochos, nes skirtingi asteroidai turėjo mantijas, apsaugančias jų vidų nuo oro sąlygų.

Tačiau ne visi asteroidai liko sveiki.

Laikui bėgant, pasikartojantys susidūrimai pašalino izoliacines mantijas nuo jų geležinių šerdžių, o kai kurios iš tų šerdžių sutrupėjo į dalis.

Dalis tų gabalų nukrito į Žemę. Iš kosmoso nukritusios uolos labai domino žmones ir kai kuriais atvejais buvo vertingas išteklius; Karalius Tutas buvo palaidotas su durklu, pagamintu iš geležies meteorito, o Grenlandijos inuitai gamino įrankius iš geležinis meteoritas amžiais.

Mokslininkai labai domisi geležies meteoritais dėl juose esančios informacijos.

Naujas tyrimas, pagrįstas geležies meteoritais, kurie yra didesnių asteroidų šerdies fragmentai, apžvelgė paladžio, sidabro ir platinos izotopus. Išmatuodami šių izotopų kiekius, autoriai galėtų griežčiau apriboti kai kurių ankstyvosios Saulės sistemos įvykių laiką.

Popierius ' Saulės ūko išsklaidymas, kurį riboja smūgiai ir šerdies aušinimas planetose “ buvo paskelbtas m Gamtos astronomija . Pagrindinė autorė yra Alison Hunt iš ETH Ciuricho ir Nacionalinio tyrimų kompetencijos centro (NCCR) PlanetS.

„Ankstesni moksliniai tyrimai parodė, kad Saulės sistemos asteroidai išliko palyginti nepakitę nuo tada, kai susiformavo prieš milijardus metų“, – sakė Huntas. sakė . „Taigi jie yra archyvas, kuriame saugomos ankstyvosios Saulės sistemos sąlygos“.

Senovės egiptiečiai ir inuitai nieko nežinojo apie elementus, izotopus ir skilimo grandines, bet mes žinome. Mes suprantame, kaip skirtingi elementai grandinėmis suyra į kitus elementus, ir žinome, kiek laiko tai užtrunka.

Viena iš tų irimo grandinių yra šio darbo esmė: trumpalaikis107Pd –107Ag irimo sistema. Šios grandinės pusinės eliminacijos laikas yra apie 6,5 milijono metų ir ji naudojama trumpaamžių buvimui nustatyti nuklidai nuo ankstyvosios Saulės sistemos.

Tyrėjai surinko 18 skirtingų geležies meteoritų, kurie kadaise buvo asteroidų geležies šerdies dalis, pavyzdžius.

Tada jie išskyrė juose esantį paladį, sidabrą ir platiną ir naudojo masės spektrometrą, kad išmatuotų trijų elementų skirtingų izotopų koncentracijas. Šiame tyrime labai svarbus tam tikras sidabro izotopas.

Per pirmuosius kelis milijonus Saulės sistemos istorijos metų irstantys radioaktyvieji izotopai įkaitino metalines asteroidų šerdis. Jiems atvėsus ir daugiau izotopų suyra, atsirado sidabro izotopas (107Ag) kaupiasi šerdelėse. Tyrėjai išmatavo santykį107Ag prie kitų izotopų ir nustatė, kaip greitai asteroidas šerdys atvėsusios ir kada.

Tai ne pirmas kartas, kai mokslininkai taip tyrė asteroidus ir izotopus. Tačiau ankstesniuose tyrimuose nebuvo atsižvelgta į galaktikos kosminių spindulių (GCR) poveikį izotopų santykiams.

GCR gali sutrikdyti neutronų gaudymo procesą skilimo metu ir gali sumažinti neutronų kiekį107Ag ir109Ag. Šie nauji rezultatai pataisomi dėl GCR trukdžių, taip pat skaičiuojant platinos izotopus.

„Mūsų papildomi platinos izotopų gausos matavimai leido ištaisyti sidabro izotopų matavimus, kad būtų nustatyti iškraipymai, kuriuos sukelia kosminis mėginių apšvitinimas erdvėje. Taigi galėjome tiksliau nei bet kada anksčiau nustatyti susidūrimų laiką“, – sakė Hunt pranešė .

„Ir mūsų nuostabai, visos mūsų ištirtos asteroidų šerdys buvo atskleistos beveik vienu metu, per 7,8–11,7 milijono metų po Saulės sistemos susidarymo“, sakė .

4 milijonų metų laikotarpis astronomijoje yra trumpas. Per tą trumpą laikotarpį visų išmatuotų asteroidų šerdys buvo atskleistos, o tai reiškia, kad susidūrimai su kitais objektais nuplėšė jų mantijas. Be izoliacinių apvalkalų visos šerdys atvėso vienu metu.

Kiti tyrimai parodė, kad aušinimas buvo greitas, tačiau jie negalėjo taip aiškiai apriboti laiko.

Kad asteroidai turėtų tokį izotopų santykį, kokį nustatė komanda, Saulės sistema turėjo būti labai chaotiška vieta su dažnų susidūrimų periodu, kuris atėmė nuo asteroidų mantijas.

„Atrodo, kad tuo metu viskas smukdavo kartu“, – Hunt sako . „Ir mes norėjome žinoti, kodėl“, - priduria ji.

Kodėl turėtų būti tokių chaotiškų susidūrimų laikotarpis? Remiantis popieriumi, yra keletas galimybių.

Pirmoji galimybė susijusi su Saulės sistemos milžiniškomis planetomis. Jei jie tuo metu migruotų arba būtų kažkaip nestabilūs, jie būtų galėję pertvarkyti vidinę Saulės sistemą, suardyti mažus kūnus, pavyzdžiui, asteroidus, ir sukelti padažnėjusių susidūrimų periodą. Šis scenarijus vadinamas Gražus modelis .

Kita galimybė yra dujų įsiurbimas saulės ūkas .

Kai Saulė buvo protožvaigždė, ją, kaip ir kitas žvaigždes, supo dujų ir dulkių debesis, vadinamas Saulės ūku. Diske buvo asteroidai, o planetos galiausiai taip pat susiformuos. Tačiau diskas pasikeitė per pirmuosius kelis milijonus Saulės sistemos metų.

Iš pradžių dujos buvo tankios, o tai sulėtino tokių dalykų kaip asteroidai ir planetezimalų judėjimą dėl dujų pasipriešinimo. Tačiau Saulei einant, ji gamino daugiau saulės vėjo ir spinduliuotės.

Saulės ūkas vis dar buvo, bet saulės vėjas ir radiacija jį stumdė, išsklaidydami. Kai jis išsisklaidė, jis tapo mažiau tankus, o objektai buvo mažiau traukiami.

Be tankių dujų slopinančio poveikio asteroidai įsibėgėjo ir dažniau susidūrė vienas su kitu.

Hunt ir jos kolegų teigimu, atsakingas yra dujų pasipriešinimo mažinimas.

„Teorija, kuri geriausiai paaiškino šią energingą ankstyvą Saulės sistemos fazę, parodė, kad ją pirmiausia sukėlė vadinamojo saulės ūko išsisklaidymas“, – tyrimo bendraautorė Maria Schönbächler. paaiškino .

„Šis saulės ūkas yra dujų, likusių iš kosminio debesies, iš kurio gimė Saulė, likutis. Keletą milijonų metų ji vis dar skriejo aplink jauną Saulę, kol ją nupūtė saulės vėjai ir radiacija“, – sakė Schönbächleris. sakė .

„Mūsų darbas iliustruoja, kaip laboratorinių matavimų metodų patobulinimai leidžia daryti išvadą apie pagrindinius procesus, vykusius ankstyvojoje Saulės sistemoje, pavyzdžiui, galimą laiką, iki kurio Saulės ūkas išnyko. Tokios planetos kaip Žemė tuo metu dar tik gimdavo. Galų gale, tai gali padėti mums geriau suprasti, kaip gimė mūsų pačių planetos, bet taip pat suteikti mums įžvalgų apie kitas, esančias už mūsų saulės sistemos ribų“, – sakė Schönbächleris. padarė išvadą .

Šį straipsnį iš pradžių paskelbė Visata šiandien . Skaityti originalus straipsnis .

Apie Mus

Nepriklausomų, Patikrintų Sveikatos, Erdvės, Gamtos, Technologijos Ir Aplinkos Ataskaitų Paskelbimas.