Ultraviolet lyser på solsystemets oprindelse

I søgen efter at opdage oprindelsen til vores solsystem, et internationalt team af forskere, inklusive planetforsker og kosmokemiker James Lyons fra Arizona State University, har sammenlignet Solens sammensætning med sammensætningen af ​​de ældste materialer, der er dannet i vores solsystem:ildfaste indeslutninger i umamorfoserede meteoritter.

Ved at analysere iltisotoperne (varianter af et grundstof, der har nogle ekstra neutroner) af disse ildfaste indeslutninger, forskerholdet har fastslået, at forskellene i sammensætning mellem Solen, planeter og andre solsystemmaterialer blev arvet fra den protosolare molekylære sky, der eksisterede allerede før solsystemet. Resultaterne af deres undersøgelse er for nylig blevet offentliggjort i Videnskabens fremskridt .

"Det er for nylig blevet påvist, at variationer i isotopsammensætninger af mange grundstoffer i vores solsystem blev arvet fra den protosolare molekylære sky, " sagde hovedforfatter Alexander Krot, fra University of Hawaii. "Vores undersøgelse afslører, at ilt ikke er undtagelsen."

Molekylær sky eller soltåge?

Når forskere sammenligner iltisotoper 16, 17 og 18, de observerer betydelige forskelle mellem Jorden og Solen. Dette menes at skyldes bearbejdning af kulilte ved ultraviolet lys, som er brudt fra hinanden, hvilket fører til en stor ændring i iltisotopforhold i vand. Planeterne er dannet af støv, der arver de ændrede iltisotopforhold gennem interaktioner med vand.

Hvad forskerne ikke har vidst, er, om den ultraviolette bearbejdning fandt sted i den molekylære modersky, der kollapsede for at danne proto-solsystemet eller senere i skyen af ​​gas og støv, hvorfra planeterne dannedes, kaldet soltågen.

For at bestemme dette, forskerholdet vendte sig mod den ældste bestanddel af meteoritter, kaldet calcium-aluminium inklusioner (CAI'er). De brugte en ionmikroprobe, elektron backscatter-billeder og røntgen-elementanalyser ved University of Hawaii's Institute of Geophysics and Planetology for omhyggeligt at analysere CAI'erne. De inkorporerede derefter et andet isotopsystem (aluminium- og magnesiumisotoper) for at begrænse alderen på CAI'erne, at skabe forbindelsen - for første gang - mellem iltisotopoverflod og masse 26 aluminiumisotoper.

Fra disse aluminium- og magnesiumisotoper, de konkluderede, at CAI'erne blev dannet omkring 10, 000 til 20, 000 år efter sammenbruddet af den overordnede molekylære sky.

"Dette er ekstremt tidligt i solsystemets historie, " sagde Lyons, der er lektor ved ASU's School of Earth and Space Exploration, "så tidligt, at der ikke ville være tid nok til at ændre iltisotoper i soltågen."

Selvom der er behov for flere målinger og modelleringsarbejde for fuldt ud at vurdere implikationerne af disse resultater, de har implikationer for opgørelsen af ​​organiske forbindelser, der er tilgængelige under solsystemet og senere planet- og asteroidedannelse.

"Enhver begrænsning af mængden af ​​ultraviolet behandling af materiale i soltågen eller modermolekylær sky er afgørende for at forstå beholdningen af ​​organiske forbindelser, der fører til liv på Jorden, " sagde Lyons.