رصيد الصورة: William K. Hartmann / PSI
يعطي محتوى الأكسجين والمغنيسيوم لبعض أقدم الأجسام في الكون أدلة على عمر السديم الشمسي ، وهي كتلة الغبار والغاز التي أدت في النهاية إلى تكوين نظامنا الشمسي.
عينة من نيزك الليندي
من خلال النظر في محتوى الغضروف والكالسيوم المحتوي على الألومنيوم الغني بالكالسيوم (CAIs) ، وكلاهما مكونان من النيزك البدائي أليندي ، الفيزيائي المختبر إيان هوتشيون ، مع زملائه من جامعة هاواي في مانوا ، ومعهد طوكيو للتكنولوجيا ومعهد سميثسونيان ، وجد أن فارق العمر بين الجزأين يشير مباشرة إلى عمر السديم الشمسي.
تم تشكيل CAIs في بيئة غنية بالأكسجين ويعود تاريخها إلى 4.567 مليار سنة ، بينما تشكلت الغضروف في بيئة أكسجين تشبه إلى حد كبير تلك الموجودة على الأرض ويعود تاريخها إلى 4.565 مليار سنة أو أقل.
'على مدى حوالي مليوني سنة ، تغير الأكسجين في السديم الشمسي بشكل كبير في تركيبته النظيرية ،' قال هوتشون. 'هذا يخبرنا أن الأكسجين كان يتطور بسرعة إلى حد ما.
نُشر البحث في عدد 21 أبريل من مجلة Nature.
أحد تواقيع CAIs هو إثراء النظير Oxygen 16 (O-16). النظير هو تباين في عنصر أثقل أو أخف من الشكل القياسي للعنصر لأن كل ذرة تحتوي على نيوترونات أكثر أو أقل في نواتها. تم إثراء CAIs في هذه الدراسة بكمية O-16 4٪ أكثر من تلك الموجودة على الأرض. وعلى الرغم من أن نسبة 4 في المائة قد لا تبدو كبيرة ، فإن تخصيب O-16 هذا هو علامة لا تمحى لأقدم كائنات النظام الشمسي ، مثل CAIs. CAIs و chondrules أقدم بعشرات الملايين من السنين من الأجسام الحديثة في النظام الشمسي ، مثل الكواكب ، التي تشكلت منذ حوالي 4.5 مليار سنة.
'بحلول الوقت الذي تشكلت فيه الغضروف ، تغير محتوى O-16 ليشبه ما لدينا على الأرض اليوم ،' قال هوتشون.
في الماضي ، تراوحت العمر التقديري للسديم الشمسي من أقل من مليون سنة إلى عشرة ملايين سنة. ومع ذلك ، من خلال تحليل التركيب المعدني ومحتوى نظائر الأكسجين والمغنيسيوم في CAIs و chondrules ، تمكن الفريق من تحسين هذا العمر إلى ما يقرب من مليوني سنة.
؟ في الماضي ، لم يكن فارق السن بين CAIs و chondrules محددًا جيدًا ،؟ قال هوتشون. تكرير عمر السديم الشمسي مهم جدًا من حيث فهم كيفية تشكل نظامنا الشمسي.
تأسس مختبر لورانس ليفرمور الوطني في عام 1952 ، ومهمته ضمان الأمن القومي وتطبيق العلم والتكنولوجيا على القضايا المهمة في عصرنا. تُدار مختبر لورنس ليفرمور الوطني من قبل جامعة كاليفورنيا للإدارة الوطنية للأمن النووي التابعة لوزارة الطاقة الأمريكية.
المصدر الأصلي: بيان صحفي من LLNL