Taiteilijan käsitys protosunista aurinkosumun keskellä. Kuvan luotto: NASA Klikkaa suuremmaksi
UCSD:n tutkijat ovat päättäneet primitiivisissä meteoriiteissa säilyneistä kemiallisista sormenjäljistä, että romahtava kaasupilvi, josta lopulta tuli aurinkomme, loisti kirkkaasti aurinkokunnan ensimmäisen materiaalin muodostumisen aikana yli 4,5 miljardia vuotta sitten.
Heidän löytönsä, joka on yksityiskohtainen julkaisussa, joka ilmestyy Science-lehden 12. elokuuta numerossa, tarjoaa ensimmäisen ratkaisevan todisteen siitä, että tämä ?protosun? Sillä oli tärkeä rooli aurinkokunnan kemiallisessa muotoilussa säteilemällä tarpeeksi ultraviolettienergiaa katalysoimaan orgaanisten yhdisteiden, veden ja muiden elämän evoluution kannalta välttämättömien yhdisteiden muodostumista.
Tiedemiehet ovat pitkään kiistelleet siitä, tuotettiinko varhaisessa aurinkokunnassa syntyneet kemialliset yhdisteet varhaisen auringon energian avulla vai muilla keinoin.
?Peruskysymys oli, paistoiko aurinko vai ei? sanoo Mark H. Thiemens, UCSD:n fysikaalisten tieteiden osaston dekaani ja kemian professori, joka johti tutkimuksen suorittanutta tutkimusryhmää. ?Ei ole mitään geologisista tiedoista ennen 4,55 miljardia vuotta sitten, mikä voisi vastata tähän.?
Vinai Rai, Thiemensissä työskentelevä posttohtori? Lab, keksi ratkaisun kehittämällä erittäin herkän mittauksen, joka voisi vastata kysymykseen. Hän etsi kemiallisia sormenjälkiä korkeaenergisesta tuulesta, joka lähti protosunista ja joutui loukkuun sulfidin isotoopeihin tai muotoihin, jotka löytyivät neljästä primitiivisestä meteoriittiryhmästä, varhaisen aurinkokunnan vanhimmista jäännöksistä. Tähtitieteilijät uskovat, että tämä tuuli puhalsi aineen pyörivän aurinkosumun ytimestä pannukakkumaiseen akkreettilevyyn, alueelle, jolle meteoriitit, asteroidit ja planeetat myöhemmin muodostuivat.
Käyttämällä tekniikkaa, jonka Thiemens kehitti viisi vuotta sitten paljastaakseen yksityiskohtia Maan varhaisesta ilmakehästä muinaisiin kiviin upotettujen happi- ja rikki-isotooppien vaihtelujen perusteella, UCSD:n kemistit pystyivät päättelemään meteoriiteissa olevista sulfideista aurinkotuulen voimakkuuden ja , siis protosunin intensiteetti. He päättelevät kirjoituksessaan, että rikin yhden isotoopin, ??S:n, pieni ylimäärä meteoriiteissa osoitti ?valokemiallisten reaktioiden esiintymistä varhaisessa aurinkosumussa? tarkoittaen, että protosun loisti tarpeeksi voimakkaasti johtamaan kemiallisia reaktioita.
?Tämä mittaus kertoo meille ensimmäistä kertaa, että aurinko paistoi, että ultraviolettivaloa oli tarpeeksi valokemian tekemiseen,? sanoo Thiemens. ?Tietä, että näin oli, on valtava apu ymmärtämään prosesseja, jotka muodostivat yhdisteitä varhaisessa aurinkokunnassa.?
Tähtitieteilijät uskovat, että aurinkosumu alkoi muodostua noin 5 miljardia vuotta sitten, kun tähtienvälinen kaasu- ja pölypilvi häiriintyi, mahdollisesti suuren räjähtävän tähden shokkiaallon vaikutuksesta, ja romahti oman painovoimansa vaikutuksesta. Kun sumun pyörivä pannukakkumainen kiekko ohueni ja ohuemmaksi, alkoi muodostua ja kasvaa pyörteitä, jolloin muodostui lopulta planeettoja, kuita ja asteroideja. Protosun jatkoi supistumistaan oman painovoimansa vaikutuksesta ja kuumeni ja kehittyi nuoreksi tähdeksi. Tuo tähti, aurinkomme, säteili sähköisesti varautuneiden atomien kuumaa tuulta, joka puhalsi suurimman osan sumusta jääneestä kaasusta ja pölystä ulos aurinkokunnasta.
Planeetat, kuut ja monet asteroidit on lämmitetty ja niiden materiaalia on käsitelty uudelleen aurinkosumun muodostumisen jälkeen. Tämän seurauksena heillä ei ole ollut juurikaan tarjottavaa tutkijoille, jotka etsivät vihjeitä aurinkosumun kehittymisestä aurinkokuntaan. Jotkut primitiiviset meteoriitit sisältävät kuitenkin materiaalia, joka on pysynyt muuttumattomana sen jälkeen, kun protoaurinko sylki tämän materiaalin aurinkosumun keskustasta yli 4,5 miljardia vuotta sitten.
Thiemens sanoo, että tekniikkaa, jota hänen tiiminsä käytti määrittääkseen, että protosuori hehkui kirkkaasti, voidaan soveltaa myös sen arvioimiseen, milloin ja missä eri yhdisteet ovat syntyneet protosunin puhaltamassa kuumassa tuulessa.
?Se on seuraava tavoite,? hän sanoo. ?Voimme katsoa mineraali kerrallaan ja ehkä kertoa tässä, mitä tapahtui askel askeleelta.?
UCSD-ryhmän tutkimus rahoitettiin kansallisen ilmailu- ja avaruushallinnon apurahalla.
Alkuperäinen lähde: UCSD:n uutistiedote