"Ukupni broj zvijezda u Svemiru veći je od svih zrnca pijeska na svim plažama planete Zemlje", slavno je rekao Carl Sagan u svojoj ikoničnoj TV seriji kosmos, Ali kada su dva od tih žitarica načinjena od spoja silicijuma i kisika zvanog silicijev dioksid, a pronađena su skrivena duboko u drevnim meteoritima oporavljenim s Antarktika, vrlo su vjerojatno iz zvijezda ... možda čak i ona čiji je eksplozivni kolaps potaknuo formiranje samog Sunčevog sustava.
Istraživači sa Sveučilišta Washington u St. Louisu uz potporu McDonnell centra za svemirske znanosti objavili su otkriće dva mikroskopska zrna silicijuma u primitivnim meteoritima koji potječu iz dva različita izvora. Ovo otkriće je iznenađujuće jer silicij - jedan od glavnih sastojaka pijeska na Zemlji danas - nije jedan od minerala za koje se pretpostavlja da su nastali unutar Sunčevog diska, u obliku kruga.
Umjesto toga, smatra se da su dva zrna silicijuma stvorila jedna supernova koja je zasijala rani Sunčev sustav svojim odljepljenim materijalom i pomogla pokrenuti eventualno stvaranje planeta.
Prema priopćenju sa sveučilišta Washington, "malo je poput učenja tajni obitelji koja je živjela u vašoj kući 1800-ih ispitivanjem čestica prašine koje su ostavile u pukotinama na daskama poda."
Sve do 1960-ih većina znanstvenika vjerovala je da se rani Sunčev sustav toliko zagrijao da presolarni materijal nije mogao preživjeti. No, 1987. znanstvenici sa Sveučilišta u Chicagu otkrili su minijaturne dijamante u primitivnom meteoritu (onom koji nije bio zagrijavan i prerađen). Od tada su pronašli zrno više od deset drugih minerala u primitivnim meteoritima.
Znanstvenici mogu reći da su ta zrna nastala od drevnih zvijezda jer imaju izrazito neobične izotopske potpise, a različite zvijezde proizvode različite proporcije izotopa.
Ali materijal od kojeg je proizveden naš Sunčev sustav pomiješan je i homogeniziran prije nego što su se planeti formirali. Dakle, svi planeti i Sunce imaju približno isti izotopski sastav „solarnog potencijala“.
Meteoriti, od kojih su većina komadi asteroida, imaju i solarni sastav, ali zarobljeni duboko unutar primitivnih čisti su uzorci zvijezda, a izotopski sastavi ovih presolarnih zrna mogu dati tragove njihovim složenim nuklearnim i konvekcijskim procesima.
Neki modeli zvjezdane evolucije predviđaju da bi se silicij mogao kondenzirati u hladnijim vanjskim atmosferama zvijezda, ali drugi kažu da bi silicij bio potpuno potrošen formiranjem silikata bogatih magnezijem ili željezom, ne ostavljajući nijedan da formira silicijum.
"Nismo znali koji je model ispravan, a koji nije, jer su modeli imali toliko parametara", rekao je Pierre Haenecour, student diplome na Sveučilištu i planetarnim znanostima na Sveučilištu Washington i prvi autor knjige koja je objavljena u izdanje za 1. maj Pisma astrofizičkog časopisa.
Pod vodstvom profesora fizike dr. Christine Floss, koja je 2009. godine pronašla neke od prvih zrna silika u meteoritu, Haenecour je istražio kriške primitivnog meteorita koji je donio s Antarktike i pronašao jedno zrno silicijevog dioksida od 138 presolarnih zrna. Zrno koje je pronašao bilo je bogato kisikom 18, što označava njegov izvor kao supernova u kolapsu jezgre.
Otkrivši da je uz još jedno zrno obogaćeno silikatnim zrnom koje je identificirao unutar drugog meteorita diplomski student Xuchao Zhao, Haenecour i njegov tim započeli su smišljati kako bi se takva silika zrna mogla oblikovati unutar slojeva umiruće zvijezde. Otkrili su da mogu reproducirati obogaćivanje dviju zrna kisikom-18 miješanjem male količine materijala iz unutarnjih zona zvijezde bogatih kisikom i zone helija / ugljika bogate kisikom-18 bogate kisikom s velikim količinama materijala iz vanjskog vodika omotnica supernove.
U stvari, rekao je Haenecour, mješavina koja je proizvela sastav dviju zrna bila je toliko slična, da bi zrno moglo potjecati od iste supernove - vjerojatno iste koja je potaknula kolaps molekularnog oblaka koji je formirao naš Sunčev sustav.
"Malo je poput učenja tajni obitelji koja je živjela u vašoj kući 1800-ih istražujući čestice prašine koje su ostavile u pukotinama na daskama."
Drevni meteoriti, nekoliko mikroskopskih zrnaca zvjezdanog pijeska i mnogo laboratorijskog rada ... to je primjer kozmičke forenzike u najboljem redu!
Izvor: Sveučilište Washington u St. Louisu
