En større børnehave til solsystemerne dannede først faste stoffer

Ved at studere isotopiske variationer af grundstofferne vanadium (V) og strontium (Sr), et internationalt hold af forskere, herunder forskere fra Lawrence Livermore National Laboratory, fandt ud af, at disse variationer ikke er forårsaget af bestråling fra solen, men er produceret af kondensation og fordampningsreaktioner i det tidlige solsystem. Forskningen vises i 29. september-udgaven af Videnskabens fremskridt .

"Det viser sig, at nogle af de kortlivede radioaktive isotoper, forskere tidligere troede var produkter af bestråling fra den tidlige aktive sol, i stedet højst sandsynligt er arvet fra vores modermolekylære sky, hvilken, på tur, fortæller os meget om det kosmiske kvarter, vi voksede op i, " sagde LLNL kosmokemiker Greg Brennecka, medforfatter til papiret.

Calcium-aluminium-rige indeslutninger (CAI'er) i meteoritter er de ældste daterede faste stoffer, der er dannet i solsystemet. De bærer afgørende information om miljøforholdene i de tidligste stadier af den protoplanetariske skive, før nogen af ​​planeterne blev dannet. Denne forskning tyder også på, at de ældste faste stoffer i vores solsystem kunne være dannet længere væk fra solen end tidligere antaget, med vidtrækkende implikationer vedrørende den dynamiske struktur af det begyndende solsystem.

"Vores resultater tyder på, at CAI-dannelse under molekylær skyindfald og diskopbygning sandsynligvis fandt sted i større afstande fra solen, som vi troede før, potentielt op til planetdannende områder af solsystemet, " sagde LLNL postdoc Quinn Shollenberger, medforfatter til papiret.

Astronomiske observationer af unge stjerneobjekter indikerer, at deres omgivende tilvækstskiver er direkte udsat for niveauer af røntgenstråler og højenergipartikelemissioner, der er størrelsesordener højere end observeret for de fleste hovedsekvensstjerner. Imidlertid, varigheden og karakteristika (gradvise eller impulsive opblussen) af disse tidlige stadier af høj stjerneaktivitet er stadig dårligt forstået.

Unormale forekomster af kortlivede radionuklider i CAI'er af kulholdige kondritmeteoritter er blevet foreslået at være fossile registreringer af støvbestråling fra solenergiens kosmiske stråler ved den indvendige kant af den protoplanetariske skive. Men den nye forskning vælter den teori. "At vide, hvor CAI'er dannes, er afgørende for, at vi kan forstå fordelingen og udviklingen af ​​planetdannende støv i det begyndende solsystem", ifølge David Bekaert, første forfatter til undersøgelsen.

Disse ildfaste indeslutninger er til stede i objekter, der er dannet i forskellige dele af solsystemet, og er endda blevet fundet i kometer, der er dannet meget langt væk fra solen. Hvis CAI'er oprindeligt blev dannet meget tæt på solen, det fortæller videnskabsmænd, at der var meget kraftig og hurtig blanding gennem hele den protoplanetariske skive. Imidlertid, hvis disse objekter kun blev dannet i planetdannende områder længere fra solen, som foreslået af det nylige papir fra Bekaert og samarbejdspartnere, så kræves der langt mindre radial blanding for at have fundet sted.

"I bund og grund, det giver os en fornemmelse af, hvor højt blenderen blev tændt. Hastigheden af ​​den blender er vigtig for at forstå, hvordan materiale bevægede sig rundt i det tidlige solsystem, og hvorfor solsystemet er indrettet som det er (gasgiganter udenfor, terrestriske kroppe indeni), " sagde Brennecka. "Denne undersøgelse afslapper i høj grad det område, hvor de første faste stoffer i solsystemet kunne have dannet sig."

LLNL-forsker Ben Jacobsen samt forskere fra Woods Hole Oceanographic Institution, Universitetet i Münster, University of California, Los Angeles, Goethe Universitet, Durham University og National Museum of Natural History bidrog til dette arbejde.