Asteroizii antici dezvăluie că sistemul solar timpuriu a fost mai haotic decât credeam

Nu există nicio îndoială că sistemele solare tinere sunt locuri haotice. Ciocnirile în cascadă au definit sistemul nostru solar tânăr, deoarece roci, bolovani și planetezimale s-au ciocnit în mod repetat.

Un nou studiu bazat pe fragmente de asteroizi care s-au izbit de Pământ pune o linie de timp pentru o parte din acest haos.

Astronomii știu că asteroizii au rămas practic neschimbați de la formarea lor în sistemul solar timpuriu, cu miliarde de ani în urmă.

Sunt ca niște capsule stâncoase ale timpului care conțin indicii științifice despre acea epocă importantă, deoarece asteroizii diferențiați aveau mantale care le protejau interioarele de intemperii spațiale.

Dar nu toți asteroizii au rămas întregi.

De-a lungul timpului, ciocnirile repetate au dezbrăcat manturile izolatoare din miezurile lor de fier și apoi au spart unele dintre acele miezuri în bucăți.

Unele dintre acele bucăți au căzut pe Pământ. Stâncile căzute din spațiu au fost de mare interes pentru oameni și au reprezentat o resursă valoroasă în unele cazuri; Regele Tutankhamon a fost îngropat cu un pumnal făcut dintr-un meteorit de fier, iar inuiții din Groenlanda au făcut unelte dintr-un meteorit de fier timp de secole.

Oamenii de știință sunt foarte interesați de meteoriții de fier datorită informațiilor pe care le conțin.

Un nou studiu bazat pe meteoriți de fier, care sunt fragmente din nucleul asteroizilor mai mari, a analizat izotopi de paladiu, argint și platină. Măsurând cantitățile acelor izotopi, autorii au reușit să limiteze mai strâns momentul unor evenimente din sistemul solar timpuriu.

Articolul „Impact-Limited Solar Nebula Dissipation and Core Cooling in Planetezimals” a fost publicat în astronomia naturii. Autorul principal este Alison Hunt de la ETH Zurich și Centrul Național de Competență în Cercetare (NCCR) PlanetS.

„Studiile științifice anterioare au arătat că asteroizii din Sistemul Solar au rămas relativ neschimbați de la formarea lor cu miliarde de ani în urmă”, a spus Hunt. „Sunt, prin urmare, o arhivă în care sunt păstrate condițiile sistemului solar timpuriu”.

Vechii egipteni și inuiții nu știau nimic despre elemente, izotopi și lanțuri de descompunere, dar noi știm. Înțelegem cum diferite elemente se descompun în lanțuri în alte elemente și știm cât timp durează.

Unul dintre acele lanțuri de descompunere se află în centrul acestei lucrări: efemerul 107P.S-107Sistemul de descompunere a Ag. Acest lanț are un timp de înjumătățire de aproximativ 6,5 milioane de ani și este folosit pentru a detecta prezența nuclizilor de scurtă durată din sistemul solar timpuriu.

Cercetătorii au colectat mostre de la 18 meteoriți de fier diferiți care au fost cândva parte din nucleele de fier ale asteroizilor.

Apoi au izolat paladiul, argintul și platina din ele și au folosit un spectrometru de masă pentru a măsura concentrațiile diferiților izotopi ai celor trei elemente. Un izotop special de argint este critic în această investigație.

În primele câteva milioane de ani din istoria Sistemului Solar, izotopii radioactivi în descompunere au încălzit nucleele metalice ale asteroizilor. Pe măsură ce mai mulți izotopi s-au răcit și s-au degradat, un izotop de argint (107Ag) acumulate în nuclee. Cercetătorii au măsurat proporția de 107Ag la alți izotopi și a determinat cât de repede s-au răcit nucleele de asteroizi și când.

Nu este prima dată când cercetătorii studiază asteroizii și izotopii în acest fel. Dar studiile anterioare nu au luat în considerare efectele razelor cosmice galactice (GCR) asupra raporturilor izotopilor.

GCR-urile pot întrerupe procesul de captare a neutronilor în timpul dezintegrarii și pot reduce cantitatea de 107agricultura si 109aug Aceste noi rezultate sunt corectate pentru interferența GCR prin numărarea izotopilor de platină.

„Măsurătorile noastre suplimentare ale abundenței izotopilor de platină ne-au permis să corectăm măsurătorile izotopilor de argint pentru distorsiunile cauzate de iradierea cosmică a probelor în spațiu. Prin urmare, am putut data momentul coliziunilor mai precis decât oricând.” a raportat Hunt.

„Și spre surprinderea noastră, toate nucleele de asteroizi pe care le-am examinat au fost expuse aproape simultan, într-o perioadă de timp de 7,8 până la 11,7 milioane de ani după formarea Sistemului Solar”, a spus Hunt.

Un interval de timp de 4 milioane de ani este scurt în astronomie. În această scurtă perioadă, toți asteroizii măsurați au avut nucleele expuse, ceea ce înseamnă că ciocnirile cu alte obiecte le-au îndepărtat mantale. Fără mantale izolatoare, toate miezurile s-au răcit simultan.

Alte studii au arătat că răcirea a fost rapidă, dar nu a putut limita perioada de timp la fel de clar.

Pentru ca asteroizii să aibă rapoartele izotopice pe care le-a găsit echipa, sistemul solar trebuia să fie un loc foarte haotic, cu o perioadă de ciocniri frecvente care le-a dezbrăcat asteroizii de mantaua lor.

„Se pare că totul s-a prăbușit în acel moment”, spune Hunt. „Și am vrut să știm de ce”, adaugă el.

De ce ar exista o perioadă atât de haotică de coliziune? Există câteva posibilități, potrivit ziarului.

Prima posibilitate se referă la planetele gigantice ale Sistemului Solar. Dacă ar fi migrat sau ar fi fost instabile într-un fel în acel moment, ar fi putut rearanja sistemul solar interior, ar fi perturbat corpuri mici precum asteroizii și ar fi declanșat o perioadă de coliziuni în creștere. Acest scenariu se numește modelul de la Nisa.

Cealaltă posibilitate este antrenarea gazelor în nebuloasa solară.

Când Soarele era o protostea, era înconjurat de un nor de gaz și praf numit nebuloasă solară, la fel ca și alte stele. Discul conținea asteroizii, iar planetele s-ar forma în cele din urmă și acolo. Dar discul s-a schimbat în primul milion de ani ai Sistemului Solar.

La început, gazul a fost dens, ceea ce a încetinit mișcarea unor lucruri precum asteroizii și planetezimalele antrenate de gaz. Dar, pe măsură ce Soarele a plecat, a produs mai mult vânt și radiații solare.

Nebuloasa solară era încă acolo, dar vântul solar și radiația au împins-o, disipând-o. Pe măsură ce s-a disipat, a devenit mai puțin dens, iar obiectele s-au târât mai puțin.

Fără efectul de amortizare al gazului dens, asteroizii au accelerat și s-au ciocnit mai des între ei.

Potrivit lui Hunt și colegilor săi, responsabilă este reducerea antrenării gazelor.

„Teoria care a explicat cel mai bine această fază incipientă energetică a sistemului solar a indicat că aceasta a fost cauzată în principal de disiparea așa-numitei nebuloase solare”, a explicat coautorul studiului Maria Schönbächler.

„Această nebuloasă solară este rămășița gazului care a rămas din norul cosmic din care s-a născut Soarele. Timp de câteva milioane de ani, a orbit în continuare în jurul tânărului Soare până când a fost împins de vânturile solare și de radiații.” Schönbächler. spus.

„Lucrările noastre ilustrează modul în care îmbunătățirile în tehnicile de măsurare de laborator ne permit să deducem procese cheie care au avut loc în sistemul solar timpuriu, cum ar fi momentul probabil în care nebuloasa solară a dispărut. Planetele precum Pământul erau încă în curs de a fi născute. În cele din urmă, acest lucru ne poate ajuta să înțelegem mai bine cum s-au născut propriile noastre planete, dar ne oferă și informații despre altele din afara sistemului nostru solar”, a concluzionat Schönbächler.

Acest articol a fost publicat inițial de Universe Today. Citiți articolul original.

.

Add Comment