Cosmic C.S.I .:砂粒2つに太陽系の起源を求めて

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「宇宙の星の総数は、惑星地球のすべてのビーチにある砂の粒よりも多い」とカールセーガンは有名なテレビシリーズで語った 宇宙。しかし、それらの粒子の2つがシリカと呼ばれるシリコンと酸素の化合物でできていて、南極から回収された古代の隕石の奥深くに隠れていることがわかった場合、 から 星…おそらく爆発的な崩壊が太陽系自体の形成を引き起こした星でさえ。

セントルイスのワシントン大学の研究者は、マクドネル宇宙科学センターの支援を得て、2つの異なる起源に由来する原始隕石に含まれる2つの微視的なシリカ粒子の発見を発表しました。この発見は驚くべきことです。今日の地球の砂の主要成分の1つであるシリカは、太陽の初期の星の物質の円盤内で形成されたと考えられている鉱物の1つではないからです。

代わりに、2つのシリカ粒子は、初期の太陽系にキャストオフ材料を播種し、最終的に惑星の形成を開始するのに役立つ単一の超新星によって作成されたと考えられています。

ワシントン大学のニュースリリースによると、「1800年代にあなたの家に住んでいた家族の秘密を、床板の亀裂に残った塵の粒子を調べることで学ぶのと少し似ています。」

1960年代まで、ほとんどの科学者は初期の太陽系が非常に熱くなり、プレソーラー材料が存続できなかったと信じていました。しかし、1987年にシカゴ大学の科学者は原始隕石(加熱および再加工されていないもの)に微小ダイヤモンドを発見しました。それ以来、彼らは原始的な隕石に他の10以上の鉱物の粒子を発見しました。

科学者は、これらの粒子が非常に珍しい同位体の特徴を持ち、異なる星が異なる比率の同位体を生成するので、これらの粒子が古代の星から来たことがわかります。

しかし、私たちの太陽系が作られている材料は、惑星が形成される前に混合され、均質化されました。したがって、すべての惑星と太陽は、ほぼ同じ「太陽」同位体組成を持っています。

ほとんどの小惑星である隕石も太陽組成を持っていますが、原始惑星の深部に閉じ込められているのは星の純粋なサンプルであり、これらのプレソーラー粒子の同位体組成はそれらの複雑な核および対流過程の手がかりを提供します。

恒星の進化のいくつかのモデルは、シリカが星のより冷たい外気で凝縮するかもしれないと予測します、しかし他は、シリコンがマグネシウムまたは鉄に富むケイ酸塩の形成により完全に消費され、シリカを形成するものを残さないと言う。

ワシントン大学の地球惑星科学の大学院生であり、論文の最初の著者であるピエールヘネクールは次のように述べています。 5月1日号 天体物理学ジャーナルの手紙。

2009年に隕石で最初のシリカ粒子の一部を発見した物理学博士のChristine Floss博士の指導の下、Haenecourは南極大陸から持ち帰られた原始隕石のスライスを調査し、138のプレソーラー粒子から単一のシリカ粒子を見つけました。彼が見つけた穀物は酸素-18が豊富で、コア崩壊超新星からのようにそのソースを示していました。

大学院生のXuchao Zhaoによって別の隕石内で特定された別の酸素18に富むシリカ粒子と一緒にそれを見つけ、Haenecourと彼のチームは、そのようなシリカ粒子が瀕死の星の崩壊層内にどのように形成されるかを考え始めました。彼らは、星の酸素に富んだ内部ゾーンと酸素18に富んだヘリウム/炭素ゾーンからの少量の物質を外部水素からの大量の物質と混合することにより、2つの穀物の酸素18の濃縮を再現できることを発見しました超新星のエンベロープ。

実際、2つの粒子の組成を生み出した混合は非常に似ていたため、粒子は同じ超新星から来たのかもしれません。おそらく、太陽系を形成した分子雲の崩壊を引き起こしたものと同じものだったのかもしれません。

「1800年代に家に住んでいた家族の秘密を、床板のひび割れに残された塵の粒子を調べることで学ぶのと少し似ています。」

古代の隕石、いくつかの微視的な星の砂、そして たくさん 研究室の仕事の…それは最高の宇宙科学捜査の例です!

出典:セントルイスのワシントン大学

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