منذ حوالي قرن من الزمان ، افترض العلماء أن المعادن في كوننا هي نتيجة التركيب النووي النجمي . تنص هذه النظرية على أنه بعد تشكل النجوم الأولى ، أدت الحرارة والضغط داخلها إلى تكوين عناصر أثقل مثل السيليكون والحديد. لم تُثري هذه العناصر الأجيال القادمة من النجوم ('المعدنية') فحسب ، بل وفرت أيضًا المادة التي تشكلت منها الكواكب.
اقترحت أعمال حديثة أن بعض أثقل العناصر يمكن أن تكون في الواقع نتيجة اندماج النجوم الثنائية. في الواقع ، أ دراسة حديثة من قبل اثنين من علماء الفيزياء الفلكية وجدوا أن الاصطدام الذي حدث بين نجمين نيوترونيين منذ بلايين السنين أنتج قدرًا كبيرًا من بعض أثقل العناصر على الأرض. وتشمل هذه الذهب والبلاتين واليورانيوم ، والتي أصبحت بعد ذلك جزءًا من المادة التي تشكلت منها الأرض.
أجرى البحث الأستاذ Szabolcs Márka من جامعة كولومبيا والبروفيسور Imre Bartos من جامعة فلوريدا. تم نشر النتائج التي توصلوا إليها في دراسة بعنوان ' تشرح عمليات اندماج النجوم النيوترونية القريبة وفرة الأكتينيد في النظام الشمسي المبكر '،التي ظهرت مؤخرًا في عدد مايو من المجلة العلميةطبيعة سجية.
تصور الفنان لنجمين نيوترونيين ، قبل لحظات من اصطدامهما. الائتمان: ناسا
وفقًا للإجماع العلمي ، تتكون الكويكبات والمذنبات من مواد متبقية من تكوين النظام الشمسي. عندما تأتي أجزاء منها إلى الأرض على شكل نيازك ، فإنها تحمل آثارًا للنظائر المشعة التي يُستخدم تحللها لتحديد وقت تكوين الكويكبات. يمكن أن تلقي دراسة هذه الصخور الفضائية الضوء أيضًا على المواد التي كانت موجودة في نظامنا الشمسي منذ مليارات السنين.
من أجل دراستهم ، أجرى بارتوس وماركا محاكاة عددية لمجرة درب التبانة وقارنا النتائج بتكوين النيازك التي تم استردادها على الأرض. ما وجدوه هو أن تصادمًا واحدًا مع نجم نيوتروني يمكن أن يحدث داخل جوارنا الكوني - حوالي 1000 سنة ضوئية من نظامنا الشمسي - منذ ما يقرب من 4.65 مليار سنة.
في ذلك الوقت ، كان نظامنا الشمسي لا يزال عبارة عن سحابة ضخمة من الغبار والغاز سرعان ما ستخضع لانهيار الجاذبية في مركزها ، وبالتالي تولد شمسنا. بعد ما يقرب من 100 مليون سنة ، تشكلت الأرض والكواكب الشمسية الأخرى من قرص الحطام الكوكبي الأولي الذي سقط في مدار حول شمسنا الفتية.
هذا الحدث الكوني الفردي ، حسب تقديراتهم ، ولد عناصر من شأنها أن تصبح جزءًا من هذا القرص - والتي تشكل الآن ما يقرب من 0.3 ٪ من أثقل العناصر على الأرض. معظم هذه العناصر في شكل اليود ، وهو عنصر ضروري للعمليات البيولوجية. في هذا الصدد ، قد يكون هذا الحدث قد لعب دورًا في ظهور الحياة هنا في النظام الشمسي أيضًا.
عادة ما تكون النجوم الفتية محاطة بقرص من الغاز والغبار ، يسمى قرص الكواكب الأولية. الائتمان: NASA / JPL-Caltech
لوضع هذا الحدث في منظوره الصحيح ، ضع في اعتبارك أن قطر مجرة درب التبانة يقدر بنحو 100000 سنة ضوئية. ووقع هذا الاصطدام والانفجار الناتج عنه على مسافة 1/100 تقريبًا من المسافة. في الحقيقة ، فريق البحث مبين أنه إذا حدث حدث مماثل على نفس المسافة اليوم ، فإن الإشعاع الناتج سوف يتفوق على كل نجم في السماء.
الأمر المثير للاهتمام بشكل خاص في هذه الدراسة هو الطريقة التي توفر بها نظرة ثاقبة لحدث كان فريدًا وعالي الأهمية في تاريخ وتشكيل الأرض ونظامنا الشمسي. 'إنه يلقي ضوءًا ساطعًا على العمليات المتضمنة في أصل نظامنا الشمسي وتكوينه ، وسيبدأ نوعًا جديدًا من البحث ضمن التخصصات ، مثل الكيمياء والبيولوجيا والجيولوجيا ، لحل اللغز الكوني' ، قال بارتوس تلخيص .
وكما أشار ماركا ، فإنه يعالج أيضًا بعض الأسئلة الأكثر عمقًا التي يطرحها العلماء حول أصول الحياة كما نعرفها:
'تتناول نتائجنا بحثًا أساسيًا عن الإنسانية: من أين أتينا وإلى أين نحن ذاهبون؟ من الصعب جدًا وصف المشاعر الهائلة التي شعرنا بها عندما أدركنا ما وجدناه وما يعنيه بالنسبة للمستقبل بينما نبحث عن تفسير لمكاننا في الكون '.
كما أنه يؤكد مجددًا ما قاله كارل ساجان الشهير: 'نحن وسيلة للكون أن يعرف نفسه. يعرف جزء من كياننا أن هذا هو المكان الذي أتينا منه. نتوق للعودة. ويمكننا ذلك ، لأن الكون موجود بداخلنا أيضًا ... النيتروجين في حمضنا النووي ، والكالسيوم في أسناننا ، والحديد في دمائنا ، والكربون الموجود في فطائر التفاح ، تم صنعه في الأجزاء الداخلية من النجوم المنهارة. نحن مصنوعون من مواد النجوم '.
قراءة متعمقة: كولومبيا نيوز