• Videnskab

Hvis du rammer tilbagespoling på solsystemet, hvordan ville det så se ud?

• 2025

Du ved, hvordan du ender med at skulle lave mindst én model af solsystem (til videnskabsmessen eller på anden måde) før ottende klasse? Det arrangement af tråd- og skumkugler, der er farvet ind for at se vagt ud som planeterne, er ikke, hvad det startede med at se ud.

Solsystemet er blevet omlagt af tyngdekraften, siden det først dannede milliarder af år siden. Jupiter og Saturn var delvist synderne, da hver af disse gasgiganters enorme tyngdekraft var nok til at sende tingene flyve ud af drift. Nu er forskere fra Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) forsøger at rekonstruere det spirende solsystem ved at studere de unikke signaturer af isotoper, der findes i meteoritter, der undslap asteroidebæltet mellem Mars og Jupiter. Det er de fleste meteoritter, der er faldet til jorden.

Ved at afsløre de ting, der udgjorde disse meteoritter, blev der givet væk, at asteroiderne, de brød af - mindst hundrede af dem - dannede i nær og fjern rækkevidde af solsystemet.

Som de største planeter i solsystemet må Jupiter og Saturn have vokset meget hurtigt til at opsamle nok støv og gas, før solen i sidste ende antændte sprængte den resterende urgas væk, 'LLNL postdoc Jan Render, der ledede en undersøgelse, der for nylig blev offentliggjort i Earth and Planetary Science Letters , fortalte SYFY WIRE. 'Vi ser også to kemisk og isotopisk adskilte populationer af objekter i asteroidebæltet, der skal være rumligt adskilt i flere millioner år, sandsynligvis af Jupiter, i det tidlige solsystem.'

Asteroidebæltet sværmer med millioner, muligvis milliarder, af asteroider og meteoritter, fra bittesmå fragmenter til monsterrumsstener som dværgplaneten Ceres. Det blev tidligere antaget, at asteroiderne og meteoritterne i dette bælte var det, der var tilbage af en planet, der blev knust. De er faktisk heterogene stykker af solsystemet, hvis isotopiske og kemiske signaturer kunne sammensætte et billede af, hvordan solsystemet må have set ud i dets tidlige dage. Inden for asteroidebæltet er der faktisk murbrokker fra kosmiske kollisioner, men disse rester er alle forskellige grupper af asteroider, der hver især kom fra forskellige forældrekroppe.

Planeter dannes ved at tiltrække fra det, der starter som partikler af støv og klæbe sammen for at danne større og større stykker sten. Det var sandsynligvis ikke ualmindeligt, at stykker af disse embryonale planeter smadrede sammen, og noget af det affald flyder nu stadig rundt i asteroidebæltet. Når planeterne tager form, udvikler de også unikke kemiske signaturer afhængigt af hvor de dannede sig. Det var derfor, Render og hendes team især ledte efter usædvanlige isotoper, der opstod fra nukleosyntese , den proces, hvorved atomer mere komplekse end hydrogen dannes i rummet.

'Prøver af meteoritter viser en ganske stor mangfoldighed i både kemiske og isotopiske sammensætninger, hvilket fortæller os, at asteroidebåndet i sig selv også er kemisk og isotopisk mangfoldigt,' sagde Render. 'Imidlertid forbliver store dele af asteroide -bæltet usamplede. Det er derfor svært at udlede et repræsentativt sammensætningsgennemsnit for hele asteroidebæltet, men vi kan nu med sikkerhed sige, at de meteoritter, vi undersøgte i vores undersøgelse, dannede sig i en bestemt sekvens i forhold til hinanden. '

Nukleosyntese menes at være begyndt at ske inden for øjeblikke efter Big Bang. Nye atomkerner ville blive til ved atomreaktioner, og disse reaktioner varierede fra region til region i det, der nu er solsystemet.

Meteoritter kendt som basaltiske achondritter kan have nogle af svarene. Sammensætningen af ​​disse ligner basalt , en vulkansk klippe fundet på Jorden, der normalt dannes ud af lava, der skylles ud af vulkaner. At være achondritisk, i modsætning til noget som en kulstofholdig chondrit, betyder, at de ikke har nogen kondruler eller bittesmå runde stykker silikat, indlejret i dem. Hvad forskerne ledte efter var isotoper af neodym (Nd) og zirconium (Zr). Disse atomer ville have samme antal protoner i deres kerner som det oprindelige element, men flere eller færre neutroner. Isotopiske signaturer i prøverne viste tegn på presolare ting, der var blevet spredt overalt ved solsystemets daggry. Render mener, at der er paralleller mellem sådanne isotoper og andre spor om planetdannelse.

Den gradient i isotopkompositioner, som vi fandt i vores undersøgelse, ser ud til at korrelere meget godt med andre proxyer, der angiver dannelsesafstand fra Solen, såsom vandindhold, 'sagde han. 'Stigende nærhed til solen kan ses i mange isotoper af flere kemiske elementer som neodym, zirconium, molybdæn og ruthenium. Dette fortæller os i sidste ende, at denne isotopiske gradient må have været universel i hele det tidlige solsystem og sandsynligvis relateret til en eller flere presolare faser, der var heterogent fordelt. '

Ærgerligt, at der ikke er en egentlig tilbagespolingsknap på en af ​​disse meteoritter.