Hepimiz bunu duyduk: bir bardak su içtiğinizde, o su zaten bir sürü başka insanın sindirim kanalından geçmiştir. Belki Hunlar Attila veya Impaler'lar Vlad; belki de bir Tyrannosaurus Rex’in.
Aynı şey yıldızlar ve maddeler için de geçerlidir. Dünyada çevremizde gördüğümüz tüm maddeler, hatta kendi bedenlerimiz bile, en azından bir yıldız doğum ve ölüm döngüsünden geçti, belki daha fazla. Ama ne tür bir yıldız?
ETH Zürih'teki (Ecole polytechnique federale de Zurich) bir araştırmacı ekibi bunu bilmek istiyordu.
Güneş Sistemimizin hikayesi yaklaşık 4,5 milyar yıl önce bir moleküler bulut çöktüğünde başladı. Bu çökmüş bulutun merkezinde Güneş bir füzyon patlamasıyla hayat buldu ve çevresinde bir gaz ve toz diski oluştu. Sonunda, Güneş Sistemimizdeki tüm gezegenler bu protoplantary diskten oluştu.
Bu malzeme diskinde, diğer bazı yıldızların etrafında oluşan toz taneleri vardı. ETH Zürih Jeokimya ve Petroloji Enstitüsü'nde profesör olan Maria Schönbächler'e göre, bu özel tahıllar “tuz ve biber gibi” disk boyunca eşit olmayan bir şekilde dağıtıldı. Güneş Sisteminin gezegenleri oluştuğunda, her biri kendi gaz ve toz karışımını ve bu özel tahılları içeriyordu.
Ölçüm tekniklerindeki ilerlemeler, bilim insanlarının gezegenlerin oluşturduğu materyali tespit etmelerini ve kökenlerini belirlemelerini sağlar. Her şey izotoplara iner. Bir izotop, çekirdeğinde aynı sayıda proton, ancak farklı sayıda nötron bulunan belirli bir elementin atomudur. Örneğin, C13 ve C14 gibi farklı karbon izotopları vardır. Tüm karbon izotoplarında 6 proton bulunurken, C13'te 7 nötron bulunurken, C14'de 8 nötron bulunur.
Bir gezegendeki farklı izotopların karışımı - sadece karbonun değil, diğer elementlerin de - bir parmak izi gibidir. Ve bu parmak izi, bilim insanlarına vücudun kökenleri hakkında çok şey söyleyebilir.
Schönböchler bir basın bülteninde, “Stardust gerçekten aşırı, benzersiz parmak izlerine sahip - ve protoplantary diskten eşit olmayan bir şekilde yayıldığı için, her gezegen ve her asteroit kendi parmak izine sahipti.
Yıllar boyunca, bilim adamları bu parmak izlerini Dünya'da ve meteorlarda inceliyorlar. İkisi arasındaki karşılaştırmalar, uzun süredir ölü kırmızı dev yıldızların Dünya'nın ve onun üzerindeki her şeyin oluşumuna nasıl katkıda bulunduğunu ortaya koyuyor. Biz dahil.
Bilim adamları, Dünya ve göktaşları arasındaki bu izotopik anomalileri giderek daha fazla element için karşılaştırabildiler. Schönböchler ve yeni bir çalışmanın arkasındaki diğer bilim adamları, uzun zaman önce yok edilen asteroitlerin çekirdeğinin bir parçası olan meteoritleri inceliyorlardı. Paladyum elementine odaklandılar.
Diğer bilim adamları tarafından yapılan önceki çalışmalar, rönyum ve molibden gibi periyodik tablodaki paladyum komşuları olan diğer elementler için izotop oranlarını incelemiştir. Bu önceki sonuçlar, Schönböchler’in ekibinin paladyum izotoplarını ararken ne bulacaklarını tahmin etmesine izin verdi.
Benzer miktarlarda paladyum beklediler, ancak bir sürpriz yaptılar.
ETH'deki doktora araştırması sırasında izotop ölçümleri yapan Bristol Üniversitesi'nden doktora öğrencisi Mattias Ek, “Meteorlar beklenenden çok daha küçük paladyum anomalileri içeriyordu” diyor.
Bu makalede, ekip bu sonuçları açıklamak için yeni bir model sunuyor. Bildiri “Kökenis- güneş protoplantary diskinde işlem izotop heterojenliği. ” 9 Aralık 2019'da Nature Astronomy dergisinde yayınlandı. Baş yazarı Mattias Ek.
Onların modeli, Güneş Sistemimizdeki her şeyin yıldız tozundan oluşmasına rağmen, bir tür yıldızın Dünya'ya en çok katkıda bulunduğunu gösteriyor: kırmızı devler veya asimptotik dev dal (AGB) yıldızları. Bunlar Güneş'imizle aynı kütle aralığında, hidrojenlerini tükettiklerinde kırmızı devlere dönüşen yıldızlardır. Kendi Güneşimiz yaklaşık 4 ya da 5 milyar yıl içinde bunlardan biri olacak.
Son durumlarının bir parçası olarak, bu yıldızlar s-süreci denilen unsurları sentezler. S-işlemi veya yavaş nötron yakalama işlemi, paladyum ve periyodik tablo, rutenyum ve molibden üzerinde komşuları gibi öğeler oluşturur. İlginç bir notta, s-süreci, bu elementleri, önceki nesillerdeki yıldızlarda süpernovalarda yaratılan demir çekirdek tohumları ile yaratır.
“Paladyum ölçülen diğer elementlerden biraz daha uçucudur. Sonuç olarak, daha azı bu yıldızların etrafında toza yoğunlaştı ve bu nedenle çalıştığımız meteoritlerde yıldız tozundan daha az paladyum var ”diyor Ek.
Dünya'nın makyajında kırmızı devlerden Mars'takinden veya Güneş Sistemimizde daha fazla Vesta gibi asteroitlerde daha fazla malzeme var. Dış bölge süpernovadan daha fazla malzeme içerir. Ekip bunun nedenini açıklayabileceklerini söylüyor.
Schönbächler “Gezegenler oluştuğunda Güneş'e yakın sıcaklıklar çok yüksekti” diye açıklıyor. Bazı toz taneleri buzlu kabuklu olanlar da dahil olmak üzere diğerlerinden daha kararsızdı. Bu tip Güneş'e yakın iç Güneş Sisteminde yok edildi. Ancak kırmızı devlerden gelen yıldız tozu daha kararlıydı ve yıkıma karşı koydu, bu yüzden Güneş'e daha yoğunlaştı. Yazarlar, süpernova patlamalarından kaynaklanan tozun daha küçük olduğundan daha hızlı buharlaşmaya eğilimli olduğunu söylüyorlar. İç Güneş Sistemi'nde ve Dünya'da daha azı var.
Schönbächler, “Bu, dünyanın neden kırmızı dev yıldızlardan güneş sistemindeki diğer bedenlere kıyasla en büyük yıldız tozu zenginliğine sahip olduğunu açıklamamıza izin veriyor” diyor.
Daha:
- Basın Bülteni: Kırmızı devlerden yıldız tozu
- Araştırma Makalesi:sprotoplantary diskte yüksek işlem izotop heterojenliği
- Space Magazine: Yeni Çalışma, Dünya ve Mars'ın Nasıl Oluştuğuna Işık Tutuyor
