Cosmic C.S.I: ค้นหาต้นกำเนิดของระบบสุริยจักรวาลในทรายสองเม็ด

Pin
Send
Share
Send

“ จำนวนดาวทั้งหมดในจักรวาลนั้นใหญ่กว่าเม็ดทรายบนชายหาดทุกผืนของโลก” คาร์ลเซแกนกล่าวอย่างมีชื่อเสียงในซีรีส์โทรทัศน์ที่เป็นสัญลักษณ์ของเขา จักรวาล. แต่เมื่อสองเม็ดนั้นทำจากสารประกอบซิลิก้าและออกซิเจนที่เรียกว่าซิลิกาและพบว่ามันซ่อนตัวอยู่ลึกลงไปในอุกกาบาตโบราณที่ถูกกู้คืนจากทวีปแอนตาร์กติกาพวกมันอาจจะเป็นอย่างดี จาก ดาวดวงหนึ่ง…อาจเป็นได้แม้แต่ดาวฤกษ์ที่ถล่มระเบิดอย่างรุนแรงได้ก่อให้เกิดระบบสุริยะ

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยวอชิงตันในเซนต์หลุยส์ได้รับการสนับสนุนจากศูนย์วิทยาศาสตร์อวกาศของ McDonnell ได้ประกาศการค้นพบซิลิกาสองเม็ดในอุกกาบาตดั้งเดิมที่เกิดจากแหล่งที่แตกต่างกันสองแหล่ง การค้นพบนี้น่าแปลกใจเพราะซิลิกาซึ่งเป็นหนึ่งในองค์ประกอบหลักของทรายบนโลกในวันนี้ไม่ใช่แร่ธาตุชนิดใดที่คิดว่าก่อตัวขึ้นภายในแผ่นดิสก์รอบดาวดวงแรกของดวงอาทิตย์

แต่คิดว่าซิลิกาสองเม็ดนั้นสร้างขึ้นโดยซูเปอร์โนวาเดียวที่เพาะเมล็ดระบบสุริยะต้นด้วยวัสดุที่ถูกทิ้งและช่วยให้เกิดการก่อตัวของดาวเคราะห์ในที่สุด

จากการแถลงข่าวของมหาวิทยาลัยวอชิงตันว่า“ มันเหมือนกับการเรียนรู้ความลับของครอบครัวที่อาศัยอยู่ในบ้านของคุณในปี 1800 โดยการตรวจสอบฝุ่นละอองที่ทิ้งไว้ในรอยแตกบนพื้น”

จนกระทั่งทศวรรษที่ 1960 นักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่เชื่อว่าระบบสุริยะยุคแรกเริ่มร้อนแรงจนวัสดุชั้นยอดไม่สามารถอยู่รอดได้ แต่ในปี 1987 นักวิทยาศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยชิคาโกได้ค้นพบเพชรขนาดเล็กในอุกกาบาตดั้งเดิม (ที่ไม่ได้รับความร้อนและนำกลับมาทำใหม่) ตั้งแต่นั้นมาพวกเขาพบธัญพืชมากกว่าสิบชนิดในอุกกาบาตดั้งเดิม

นักวิทยาศาสตร์สามารถบอกได้ว่าเม็ดเหล่านี้มาจากดาวโบราณเพราะมีลายเซ็นไอโซโทปที่ผิดปกติอย่างมากและดาวที่แตกต่างกันก็มีสัดส่วนของไอโซโทปที่แตกต่างกัน

แต่วัสดุจากระบบสุริยะของเรานั้นถูกผสมและผสมกันก่อนที่ดาวเคราะห์จะก่อตัวขึ้น ดังนั้นดาวเคราะห์และดวงอาทิตย์ทั้งหมดจึงมีองค์ประกอบไอโซโทป“ แสงอาทิตย์” ที่เหมือนกัน

อุกกาบาตซึ่งส่วนใหญ่เป็นชิ้นส่วนของดาวเคราะห์น้อยมีองค์ประกอบของดวงอาทิตย์เช่นกัน แต่ถูกขังอยู่ลึกลงไปในวัตถุดั้งเดิมนั้นเป็นตัวอย่างบริสุทธิ์ของดาวฤกษ์และองค์ประกอบไอโซโทปของธัญพืชเหล่านี้สามารถให้เบาะแสต่อกระบวนการทางนิวเคลียร์และการพาความร้อนที่ซับซ้อน

แบบจำลองวิวัฒนาการของดาวฤกษ์บางดวงทำนายว่าซิลิกาสามารถควบแน่นในชั้นบรรยากาศชั้นนอกของดาวฤกษ์ แต่บางคนบอกว่าซิลิกอนจะถูกใช้อย่างสมบูรณ์โดยการก่อตัวของซิลิก้าแมกนีเซียมหรือเหล็กที่อุดมด้วยเหล็ก

“ เราไม่รู้ว่าแบบจำลองใดถูกและไม่ถูกเพราะตัวแบบมีพารามิเตอร์มากมาย” ปิแอร์เฮเนคคูร์นักศึกษาปริญญาโทสาขาวิทยาศาสตร์โลกและดาวเคราะห์ศาสตร์จากมหาวิทยาลัยวอชิงตันและผู้เขียนคนแรกบนกระดาษที่ตีพิมพ์ใน ฉบับวันที่ 1 พฤษภาคม จดหมายวารสารฟิสิกส์

ภายใต้การแนะนำของศาสตราจารย์ฟิสิกส์ดร. คริสตินฟลอสซึ่งพบซิลิกาเม็ดแรกในอุกกาบาตเมื่อปี 2552 นั้น Haenecour ได้ทำการสำรวจอุกกาบาตดั้งเดิมที่นำกลับมาจากทวีปแอนตาร์กติกาและวางซิลิกาเม็ดเดียวจาก 138 เม็ดก่อนหน้า เมล็ดที่เขาพบนั้นอุดมไปด้วยอ็อกซิเจน -18 ซึ่งบ่งบอกถึงแหล่งที่มาของมันจากซูเปอร์โนวาแกนกลางยุบตัว

การค้นพบว่าพร้อมกับซิลิกาข้าวที่อุดมด้วยออกซิเจนอีก 18 เม็ดซึ่งระบุอยู่ในอุกกาบาตอีกตัวโดยนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษา Xuchao Zhao, Haenecour และทีมของเขาได้ค้นพบว่าซิลิกาดังกล่าวสามารถก่อตัวในชั้นที่ยุบตัวของดาวฤกษ์ที่กำลังจะตายได้อย่างไร พวกเขาพบว่าพวกเขาสามารถสร้างการเพิ่มปริมาณออกซิเจน -18 ของธัญพืชทั้งสองผ่านการผสมวัสดุจำนวนเล็กน้อยจากโซนชั้นในที่อุดมด้วยออกซิเจนของดาวและเขตฮีเลียม / คาร์บอน -18- ที่อุดมไปด้วยออกซิเจนด้วยวัสดุจำนวนมากจากไฮโดรเจนชั้นนอก ซองจดหมายของซูเปอร์โนวา

ในความเป็นจริง Haenecour กล่าวว่าการผสมที่ผลิตองค์ประกอบของทั้งสองเมล็ดนั้นคล้ายคลึงกันมากเมล็ดอาจมาจากซูเปอร์โนวาเดียวกันซึ่งอาจเป็นก้อนเดียวกันที่ก่อให้เกิดการล่มสลายของเมฆโมเลกุลซึ่งก่อให้เกิดระบบสุริยะของเรา

“ มันเหมือนกับการเรียนรู้ความลับของครอบครัวที่อาศัยอยู่ในบ้านของคุณในปี 1800 โดยการตรวจสอบอนุภาคฝุ่นที่ทิ้งไว้ในรอยแตกบนพื้น”

อุกกาบาตโบราณเม็ดทรายขนาดเล็กสองสามเม็ดและ a จำนวนมาก ของห้องปฏิบัติการ ... เป็นตัวอย่างของการพิสูจน์หลักฐานทางนิติวิทยาศาสตร์ที่ดีที่สุด!

ที่มา: มหาวิทยาลัยวอชิงตันในเซนต์หลุยส์

Pin
Send
Share
Send