Umetnikov koncept protosonca v središču sončne meglice. Kredit slike: NASA Kliknite za povečavo
Na podlagi kemičnih prstnih odtisov, ohranjenih v primitivnih meteoritih, so znanstveniki na UCSD ugotovili, da je razpadajoči plinski oblak, ki je sčasoma postal naše sonce, močno žarel med nastankom prvega materiala v sončnem sistemu pred več kot 4,5 milijarde let.
Njihovo odkritje, podrobno opisano v prispevku, ki se pojavi v izdaji Science od 12. avgusta, zagotavlja prvi prepričljiv dokaz, da je to ?protosonce? igral pomembno vlogo pri kemičnem oblikovanju sončnega sistema z oddajanjem dovolj ultravijolične energije za katalizacijo tvorbe organskih spojin, vode in drugih spojin, potrebnih za razvoj življenja na Zemlji.
Znanstveniki že dolgo trdijo, ali so bile kemične spojine, ustvarjene v zgodnjem sončnem sistemu, proizvedene s pomočjo energije zgodnjega sonca ali so nastale na druge načine.
?Osnovno vprašanje je bilo, je bilo sonce ali je bilo ugasnjeno?? pravi Mark H. Thiemens, dekan oddelka za fizične vede UCSD in profesor kemije, ki je vodil raziskovalno skupino, ki je izvedla študijo. ?V geoloških zapisih pred 4,55 milijardami let ni ničesar, kar bi lahko odgovorilo na to.?
Vinai Rai, podoktorski sodelavec, ki dela v Thiemensu? laboratoriju, prišel do rešitve in razvil izjemno občutljivo meritev, ki bi lahko odgovorila na vprašanje. Iskal je kemične prstne odtise visokoenergijskega vetra, ki je izviral iz protosonca in je postal ujet v izotope ali oblike sulfida, ki so jih našli v štirih primitivnih skupinah meteoritov, najstarejših ostankov zgodnjega sončnega sistema. Astronomi verjamejo, da je ta veter odpihnil snov iz jedra vrteče se sončne meglice v njen palačinkasti akrecijski disk, območje, v katerem so kasneje nastali meteoriti, asteroidi in planeti.
Z uporabo tehnike, ki jo je Thiemens razvil pred petimi leti, da bi razkril podrobnosti o Zemljinem zgodnjem ozračju iz variacij v izotopih kisika in žvepla, vgrajenih v starodavne kamnine, so lahko kemiki UCSD iz sulfidov v meteoritih sklepali o intenzivnosti sončnega vetra in , torej intenzivnost protosonca. V svojem prispevku sklepajo, da je rahel presežek enega izotopa žvepla, ??S, v meteoritih nakazal prisotnost ?fotokemičnih reakcij v zgodnji sončni meglici,? kar pomeni, da je protosonce sijalo dovolj močno, da je sprožilo kemične reakcije.
?Ta meritev nam prvič pove, da je bilo sonce, da je bilo dovolj ultravijolične svetlobe za fotokemijo,? pravi Thiemens. ?Vedenje, da je bilo tako, je v veliko pomoč pri razumevanju procesov, ki so tvorili spojine v zgodnjem sončnem sistemu.?
Astronomi verjamejo, da se je sončna meglica začela oblikovati pred približno 5 milijardami let, ko je bil oblak medzvezdnega plina in prahu moten, verjetno zaradi udarnega vala velike eksplodirajoče zvezde, in se je sesul pod lastno gravitacijo. Ko se je meglični vrteči se palačinkasti disk vse tanjšil in tanjšal, so se začeli oblikovati vrtinci kep, ki so se povečevali in sčasoma oblikovali planete, lune in asteroide. Protosonce se je medtem še naprej krčilo pod lastno gravitacijo in postajalo vse bolj vroče ter se razvilo v mlado zvezdo. Ta zvezda, naše sonce, je oddajala vroč veter električno nabitih atomov, ki je večino plina in prahu, ki sta ostala iz meglice, odpihnil iz sončnega sistema.
Planeti, lune in številni asteroidi so bili segreti in njihov material ponovno obdelan od nastanka sončne meglice. Posledično niso imeli veliko za ponuditi znanstvenikom, ki iščejo namige o razvoju sončne meglice v sončni sistem. Vendar pa nekateri primitivni meteoriti vsebujejo material, ki je ostal nespremenjen, odkar je protosonce izbrulo ta material iz središča sončne meglice pred več kot 4,5 milijarde let.
Thiemens pravi, da je tehnika, ki jo je njegova ekipa uporabila za ugotavljanje, da je protosonce močno žarelo, mogoče uporabiti tudi za oceno, kdaj in kje so nastale različne spojine v vročem vetru, ki ga je izbruhnilo protosonce.
?To bo naslednji cilj,? on reče. ?Iskamo lahko mineral za mineralom in morda tukaj povemo, kaj se je zgodilo korak za korakom.?
Študija ekipe UCSD je bila financirana z donacijo Nacionalne uprave za aeronavtiko in vesolje.
Originalni vir: Sporočilo za javnost UCSD