Menu Zamknij

Gwiezdny pył z czerwonych olbrzymów

Badacze z ETH w Zurychu ustalili, że część materii, z której zbudowana jest Ziemia pochodzi z czerwonych olbrzymów. Naukowcom udało się także ustalić dlaczego Ziemia zawiera więcej tego gwiezdnego pyłu niż na przykład planetoidy czy Mars, które znajdują się dalej od Słońca.

Około 4,5 miliarda lat domu doszło do kolapsu międzygwiezdnego obłoku pyłu i gazu. W centrum obłogu uformowało się Słońce, a wokół niego utworzył się dysk gazowo-pyłowy, z którego z kolei uformowała się Ziemia oraz inne planety. Ta dobrze wymieszana materia międzygwiezdna zawierała także egzotyczne ziarna pyłu: “Gwiezdny pył, który uformował się w otoczeniu innych gwiazd” tłumaczy profesor Maria Schonbachler z Instytutu Geochemii i Petrologii na ETH w Zurychu oraz członkini NCCR PlanetS. Owe ziarna pyłu stanowiły jedynie niewielką część całej masy pyłu i były niejednorodnie rozprowadzone po całym dysku. “Pył ten przypominał sól i pieprz” mówi geochemiczka. W toku formowania się planet, każda z nich przyjęła inny skład chemiczny.

Dzięki ekstremalnie precyzyjnym technikom pomiarowym, naukowcy są teraz w stanie wykryć gwiezdny pył, który istniał w naszym otoczeniu w momencie narodzin Układu Słonecznego. Badacze badają określone pierwiastki chemiczne i badają obfitość różnych ich izotopów.

“Zmienne proporcje tych izotopów stanowią charakterystyczne ślady” mówi prof. Schonbachler. “Gwiezdny pył posiada naprawdę ekstremalne, unikalne ślady – a ponieważ był on niejednorodnie rozłożony w dysku protoplanetarnym, to każda planeta i każda planetoida otrzymała swój własny ślad w toku powstawania”.

W ciągu ostatnich 10 lat, badacze badający próbki skał z Ziemi i meteorytów wykazali takie anomalie izotopowe dla coraz większej liczby pierwiastków. Schonbachler wraz ze swoją grupą analizowała meteoryty, które pierwotnie stanowiły fragmenty jąder planetoid, które uległy zniszczenia dawno temu, skupiając się przy tym na palladzie.


Piszemy o kosmosie dla Was i dzięki Wam.

Wspieraj niezależną działalność naszego portalu.

Patronite.pl/pulskosmosu

PayPal


Inne zespoły badawcze wykonywały już podobne badania dla sąsiadujących z palladem pierwiastków, takich jak molibden i ruten. Dzięki temu zespół Schonbachler wiedział już czego może spodziewać się po palladzie. Jednak pomiary laboratoryjne nie potwierdziły tych przewidywań. “Meteoryty charakteryzowały się znacznie mniejszymi anomaliami palladu niż się spodziewano” mówi Mattias Ek z Uniwersytetu w Brystolu, który wykonywał pomiary izotopów w trakcie swojego doktoratu.

W związku z tym, badacze opracowali teraz nowy model, który może tłumaczyć owe wyniki. Artykuł naukowy opisujący model opublikowano w periodyku Nature Astronomy. Badacze twierdzą, że pył gwiezdny składał się głównie z materii powstałej w czerwonych olbrzymach. Te starzejące się gwiazdy powiększają swoje rozmiary gdy wyczerpią zapasy paliwa w swoich jądrach. Nasze Słońce także stanie się czerwonym olbrzymem za 4-5 miliardów lat.

W tego typu gwiazdach, ciężkie pierwiastki takie jak molibden i pallad powstawały w procesie wychwytu neutronów powolnych. “Pallad jest nieco bardziej lotny niż inne mierzone pierwiastki. W związku z tym mniej palladu znajdowało się w pyle otaczającym takie gwiazdy, a tym samym palladu pochodzącego z gwiazd jest mniej w badanych przez nas meteorytach” mówi Ek.

Badacze z ETH opracowali także prawdopodobne wyjaśnienie innej zagadki dotyczącej gwiezdnego pyłu: większej ilości gwiezdnego pyłu z czerwonych olbrzymów na Ziemi niż na Marsie, Weście czy innych planetoidach.

“Gdy powstawały planety, temperatury bliżej Słońca były bardzo wysokie” mówi Schonbachler. To sprawiało, że niestabilne ziarna pyłu, np. te z pokrywą lodową, odparowywały. Materia międzygwiezdna zawierała więcej tego rodzaju pyłu, który ulegał zniszczeniu w pobliżu Słońca, podczas gdy gwiezdny pył z czerwonych olbrzymów lepiej radził sobie z temperaturami i stopniowo się akumulował w wewnętrznych rejonach powstającego Układu Słonecznego. Możliwe, że pył powstały w eksplozjach supernowych także szybciej odparowuje. “To pozwala nam wyjaśnić dlaczego Ziemia posiada więcej gwiezdnego pyłu z czerwonych olbrzymów niż inne ciała Układu Słonecznego” dodaje prof. Schonbachler.

Źródło: National Centre of Competence in Research PlanetS