"Skupno število zvezd v vesolju je večje od vseh zrn peska na vseh plažah planeta Zemlja," je slavni Carl Sagan povedal v svoji ikonični TV-seriji Kozmos. Ko pa sta dve izmed teh zrn izdelani iz spojine silicija in kisika, imenovane silicijev dioksid, in sta se skrivali globoko v starodavnih meteoritih, ki so bili odkriti z Antarktike, je zelo verjetno iz zvezda ... morda celo tista, katere eksplozivni zlom je spodbudil nastanek samega Osončja.
Raziskovalci z univerze Washington v St. Louisu s podporo McDonnell centra za vesoljske znanosti so napovedali odkritje dveh mikroskopskih zrn kremena v primitivnih meteoritih, ki izvirata iz dveh različnih virov. To odkritje je presenetljivo, saj silicijev dioksid - ena glavnih sestavnih delov peska na Zemlji - danes ni eden izmed mineralov, za katere se domneva, da so nastali znotraj Sončevega krožnega diskovnega materiala.
Namesto tega je mišljeno, da sta dve zrnini kremena ustvarila ena supernova, ki je zasadila zgodnji sončni sistem s svojim odloženim materialom in pomagala sprožiti morebitno tvorbo planetov.
V sporočilu, ki ga je objavila univerza Washington, je "nekako podobno spoznavanju skrivnosti družine, ki je živela v vaši hiši v 1800-ih, s preučevanjem delcev prahu, ki so jih pustili v razpokah na deskah."
Do šestdesetih let prejšnjega stoletja je večina znanstvenikov verjela, da se je zgodnji Sončni sistem tako segrel, da predsolarni material ne bi mogel preživeti. Toda leta 1987 so znanstveniki na univerzi v Chicagu v primitivnem meteoritu (tistih, ki niso bili segreti in predelani), odkrili miniaturne diamante. Od takrat so v primitivnih meteoritih našli zrna več kot desetih drugih mineralov.
Znanstveniki lahko povedo, da so ta zrna izvirala iz starodavnih zvezd, ker imajo zelo nenavaden izotopski podpis, različne zvezde pa proizvajajo različna razmerja izotopov.
Toda material, iz katerega je bil izdelan naš Osončje, je bil mešan in homogeniziran, preden so se planeti oblikovali. Torej imajo vsi planeti in Sonce skoraj enako "sončno" izotopsko sestavo.
Meteoriti, ki so večinoma kosi asteroidov, imajo tudi sončno sestavo, toda ujeti globoko znotraj primitivnih so čisti vzorci zvezd, izotopski sestavki teh predsolarnih zrn pa lahko dajejo namige v njihovih zapletenih jedrskih in konvektivnih procesih.
Nekateri modeli zvezdne evolucije predvidevajo, da bi se silicijev dioksid lahko kondenziral v hladnejših zunanjih atmosferah zvezd, drugi pa trdijo, da bi silicij popolnoma porabil s tvorbo silikatov, bogatih z magnezijem ali železom, ne da bi pri tem nastajal noben kremen.
"Nismo vedeli, kateri model je pravi in kateri ne, ker so imeli modeli toliko parametrov," je dejal Pierre Haenecour, študent na področju vesoljskih in planetarnih znanosti na Washingtonski univerzi in prvi avtor prispevka, objavljenega v izdaja z dne 1. maja Pisma astrofizičnega časopisa.
Pod vodstvom profesorice fizike dr. Christine Floss, ki je leta 2009 v meteoritu našla nekaj prvih kremenčevih zrn, je Haenecour preiskal rezine primitivnega meteorita, ki so ga prinesli nazaj z Antarktike in od 138 presolarnih zrn odkrili eno zrno kremena. Zrno, ki ga je našel, je bilo bogato s kisikom 18, kar pomeni njegov izvor kot supernova, ki se ruši v jedru.
Ko je Haenecour in njegova ekipa skupaj s še enim kitajskim zrnom, obogatenim s kisikom, identificiral v drugem meteoritu, študent Xuchao Zhao razmišljal, kako lahko nastanejo takšna zrna silicijevega dioksida v propadajočih se plasteh umirajoče zvezde. Ugotovili so, da lahko reproducirata obogatitev obeh zrn s kisikom 18 z mešanjem majhnih količin materiala iz notranjih con, bogatega s kisikom, in kisika-18 bogatega helija / ogljika, bogatega z velikimi količinami materiala iz zunanjega vodika ovoj supernove.
Dejstvo je, da je mešanje, ki je povzročilo sestavo obeh zrn, pravzaprav, podobno, zrna morda izvirala iz iste supernove - morda tiste iste, ki je sprožila propad molekularnega oblaka, ki je tvoril naš Osončje.
"Nekako je podobno spoznavanju skrivnosti družine, ki je živela v vaši hiši v 1800-ih, s preučevanjem prašnih delcev, ki so jih puščali v razpokah na talnih ploščah."
Starodavni meteoriti, nekaj mikroskopskih zrn zvezdastega peska in a veliko laboratorijskega dela ... je primer kozmične forenzike v najboljšem primeru!
Vir: Washingtonska univerza v St. Louisu
