Nyt arbejde tilbyder nyt bevis for supernova -chokbølge -teorien om vores solsystemers oprindelse

Ifølge en mangeårig teori, vores solsystems dannelse blev udløst af en chokbølge fra en eksploderende supernova. Stødbølgen sprøjtede materiale fra den eksploderende stjerne ind i en nærliggende sky af støv og gas, får den til at falde sammen på sig selv og danne Solen og dens omkringliggende planeter.

Nyt arbejde fra Carnegies Alan Boss tilbyder nyt bevis, der understøtter denne teori, modellering af solsystemets dannelse ud over det indledende skykollaps og ind i de mellemliggende faser af stjernedannelse. Det udgives af Astrofysisk Journal .

En meget vigtig begrænsning for test af teorier om solsystemdannelse er meteoritkemi. Meteoritter beholder en registrering af elementerne, isotoper, og forbindelser, der fandtes i systemets tidligste dage. En type, kaldet kulstofholdige chondritter, indeholder nogle af de mest primitive kendte prøver.

En interessant komponent i chondriternes makeup er noget, der kaldes kortvarige radioaktive isotoper. Isotoper er versioner af elementer med samme antal protoner, men et andet antal neutroner. Sommetider, som det er tilfældet med radioaktive isotoper, antallet af neutroner, der er til stede i kernen, kan gøre isotopen ustabil. For at opnå stabilitet, isotopen frigiver energiske partikler, som ændrer sit antal protoner og neutroner, omdanne det til et andet element.

Nogle isotoper, der fandtes, da solsystemet blev dannet, er radioaktive og har forfaldshastigheder, der fik dem til at uddø inden for titusindvis til hundredvis af millioner år. Den kendsgerning, at disse isotoper stadig eksisterede, da konditter blev dannet, fremgår af overfloderne af deres stabile henfaldsprodukter - også kaldet datterisotoper - fundet i nogle primitive chondritter. Måling af mængden af ​​disse datterisotoper kan fortælle forskere, hvornår, og muligvis hvordan dannede kondritterne.

En nylig analyse af chondrit af Carnegies Myriam Telus vedrørte jern-60, en kortvarig radioaktiv isotop, der henfalder til nikkel-60. Det skabes kun i betydelige mængder ved atomreaktioner inde i visse slags stjerner, herunder supernovaer eller det, der kaldes asymptotiske kæmpestore (AGB) stjerner.

Fordi alt jern-60 fra solsystemets dannelse for længst er forfaldet, Telus 'forskning, offentliggjort i Geochimica et Cosmochimica Acta, fokuseret på sit datterprodukt, nikkel-60. Mængden af ​​nikkel-60 fundet i meteoritprøver-især i sammenligning med mængden af ​​stabil, "almindeligt" jern-56-kan angive, hvor meget jern-60 der var til stede, da den større forældrekrop, som meteoritten brød fra, blev dannet. Der er ikke mange muligheder for, hvordan et overskud af jern-60-som senere henfaldt til nikkel-60-kunne være kommet ind i et primitivt solsystemobjekt i første omgang-en af ​​dem var en supernova.

Mens hendes forskning ikke fandt en "rygende pistol, "beviser endegyldigt, at de radioaktive isotoper blev injiceret af en chokbølge, Telus viste imidlertid, at mængden af ​​Fe-60, der er til stede i det tidlige solsystem, er i overensstemmelse med en supernova-oprindelse.

Under hensyntagen til denne seneste meteoritforskning, Boss genbesøgte sine tidligere modeller af stødbølgeudløst sky kollaps, at udvide sine beregningsmodeller ud over det indledende sammenbrud og ind i de mellemliggende faser af stjernedannelse, da solen først blev skabt, et vigtigt næste trin i at binde sammen solsystemets oprindelsesmodellering og meteoritprøve -analyse.

"Mine fund tyder på, at en supernova-chokbølge stadig er den mest sandsynlige oprindelseshistorie til at forklare de kortvarige radioaktive isotoper i vores solsystem, "Sagde chef.

Boss dedikerede sit papir til afdøde Sandra Keizer, en langsigtet samarbejdspartner, der leverede beregnings- og programmeringsstøtte på Carnegies afdeling for terrestrisk magnetisme i mere end to årtier. Keizer døde i marts.