宇宙の小さな一角、太陽と惑星系を形成したきっかけは何ですか。数十年の間、科学者たちは、爆発する星、つまり超新星からの衝撃波の結果として太陽系が形成され、高密度の塵の多いガス雲の崩壊を引き起こし、それが収縮して太陽と惑星を形成すると考えてきました。しかし、この形成プロセスの詳細なモデルは、暴力的なイベント中の温度が一定のままであるという単純化した仮定の下でのみ機能しました。もちろん、そうなることはまずありません。しかし現在、カーネギー研究所の地磁気学科（DTM）の天体物理学者たちは、超新星が実際に急速な加熱と冷却の可能性の高い条件下で太陽系の形成を引き起こした可能性があることを初めて示しました。それで、これらの新しい発見はこの長年の議論を解決しましたか？
「私たちは、1970年代以来、太陽系の形成を引き起こす超新星を指し示す隕石からの化学的証拠を持っています」と、カーネギーのアランボスは述べました。 「しかし、悪魔は細部にいた。この研究まで、科学者は、超新星から新しく生成された同位体が崩壊する雲に注入されると同時に崩壊が引き起こされる、自己矛盾のないシナリオを解決することができませんでした。」
非常に古い隕石に見られる短命の放射性同位元素—陽子の数は同じだが中性子の数が異なるバージョン—は、数百万年の時間スケールで崩壊し、異なる（いわゆる娘）元素に変わります。原始隕石の娘元素を見つけることは、親の短命の放射性同位元素が隕石自体が形成される前にたった100万年ほどしか作成されていなかったことを意味します。 「これらの親同位体の1つである鉄60は、大量の星または進化した星の強力な核炉でのみ大量に作成できます」とボスは説明しました。 「鉄60はニッケル60に崩壊し、ニッケル60は原始隕石で発見されました。したがって、親同位体がどこでいつ作成されたかはわかっていますが、どのようにしてここに到達したかはわかりません。」
ボスと以前のDTMフェロープルーデンスフォスターによる以前のモデルは、超新星爆発からの衝撃波が毎秒6〜25マイルに減速し、波と雲の温度が一定である場合、同位体が太陽系前の雲に堆積する可能性があることを示しました。 440°F（10 K）。 「これらのモデルは、材料が圧縮によって加熱され、放射によって冷却された場合は機能しませんでした。この難問は、超新星の衝撃が40億年以上前にこれらのイベントを開始したかどうかについてコミュニティに深刻な疑問を残しました」とハリヴァンハラは述べた彼の博士号で否定的な結果を見つけた人。 1997年にハーバードスミソニアン天体物理学センターで論文を執筆。
カーネギーの研究者は、衝撃波面を処理するように設計された適応メッシュ改良流体力学コードFLASH2.5と改善された冷却法則を使用して、いくつかの異なる状況を検討しました。すべてのモデルで、衝撃波フロントは、太陽の質量で太陽の前の雲に当たりました。これは、ほこり、水、一酸化炭素、分子状水素で構成され、1,340°F（1000 K）もの高温に達しました。冷却がなければ、雲は崩壊することができませんでした。しかし、新しい冷却法則により、10万年後、太陽の前の雲の密度は以前よりも1,000倍になり、衝撃波面からの熱が急速に失われ、その結果、温度が1,340°Fに近い薄い層しか生じないことがわかりました。 （1000 K）。 16万年後、クラウドセンターは崩壊して100万倍の密度になり、原始太陽を形成しました。研究者たちは、衝撃波フロントからの同位体が、超新星におけるそれらの起源と一致する方法で原始太陽に混合されたことを発見しました。
「私たちの太陽系の形成を引き起こす超新星の詳細なモデルが機能することが示されたのはこれが初めてです」とボス氏は語った。 「私たちはビッグバンから90億年後のリトルバンから始めました。」
出典：カーネギー研究所
