Нова теория за формирането на първите неща на Слънчевата система

Две ранни твърди тела на Слънчевата система

Ново проучване предлага две ранни твърди тела на слънчевата система-хондрули и богати на калций-алуминий включвания-образувани едновременно. Тази теория пренаписва сегашното ни разбиране за формирането на ранната Слънчева система. (Кредит на изображението: НАСА/JPL-Caltech/T.Pyle (SSC)/Миа Олсен)



Нов поглед към ранните дни на Слънчевата система предполага, че първите два вида твърди материали - предшественици на космически скали и в крайна сметка планети - и двете са се образували едновременно.



Когато Слънцето се е родило преди около 4,6 милиарда години, то е било заобиколено от облак от газ и прах, който в крайна сметка се е превърнал в астероиди, комети и планети. Първата стъпка в този процес трябваше да бъде генерирането на бучки от твърд материал.

Преди това изследователите вярваха, че двата известни типа ранни твърди вещества се образуват на няколко милиона години един от друг. Но нова техника за запознанства от Джеймс Конъли от университета в Копенхаген и колеги изследователи показва различни резултати.



Това означава, че първите дни на Слънчевата система изглеждат различно, отколкото се смяташе досега. Конъли и неговите съотборници предлагат новия си модел в статия, публикувана в броя на списание Science за 2 ноември.

Компресиране на газ и прах

Екипът на Конъли се фокусира върху два вида твърди вещества: богати на калций-алуминий (CAIs) и хондрули. И двете твърди вещества се намират в метеорити, които са парчета космически скали, обикновено на милиарди години, които намират пътя си към Земята и често се откриват от учени и любители.



Тези материали „имат записи в тях за събития и процеси в ранната част на Слънчевата система“, казва Конъли, особено за времето, когато Слънцето и планетите са били образуващи се от въртящ се диск преди повече от 4,5 милиарда години. [Planetfall: Чудесата на Слънчевата система (снимки)]

CAI се образуват от разтопени газови капчици при температури по -високи от 1880 градуса по Фаренхайт (1030 градуса по Целзий или 1300 градуса по Келвин), докато хондрулите са прахови колекции, които бързо се топят и охлаждат при по -ниска температура от по -малко от 1340 градуса по Фаренхайт (727 градуса по Целзий, или 1000 градуса по Келвин).

Съгласно новия модел на образуване на Слънчевата система, въртящият се диск, който в крайна сметка образува слънцето, и планетите имаха голямо количество енергия в него. Частиците се сплескват в равнини по протежение на диска. В центъра слънцето се образува като материал губи инерция и започва да се кондензира.



Тъй като материалът се срути върху протопланетарния диск, се образуваха огромни ударни вълни, които произвеждат „светкавично“ нагряване или топлина, която започва и след това се разсейва в рамките на няколко часа. Тези приливи на енергия засегнаха CAI и хондрулите, каза Конъли.

Откритието може да бъде важно, защото илюстрира общ начин, че всички протопланетни дискове в известната вселена може да са образували твърди тела.

Други методи за датиране казват, че енергията от протопланетите на нашата Слънчева система, докато те свирят по орбитите си, предвижда хондрулите, образувани около 2 милиона години след CAI. Това време обаче не съвпада с астрономическите наблюдения на други планетни системи, които предсказват по -кратък период на формиране.

Другият модел, каза Конъли, предполага „има нещо уникално в нашата слънчева система, което позволява да се образуват тези включвания. Изглеждаше, че тези неща продължават твърде дълго.

Нов метод за запознанства

Старият метод за датиране разчита на измерване на количеството алуминий 26, който е радиоактивна форма или изотоп на алуминий, присъстващ в метеоритите до момента в Слънчевата система. Но има една слабост в тази техника, каза Конъли: Използването на тази форма на алуминий предполага, че тя е разпределена равномерно в Слънчевата система.

Ако два обекта се образуват едновременно на различни места на диска, не е задължително те да имат едно и също количество от този алуминиев изотоп вътре в себе си, защото може да има различни пропорции на алуминий на различни места. Старото предположение е, че ако пропорциите на алуминия са различни, те се образуват по различно време.

За да измислят новата солидна история, Конъли и неговият екип адаптират техники, които той научи в Кралския музей на Онтарио преди години, докато се срещаха с цирконови минерали.

Изследователите разделят проби от метеорити, измиват и постепенно ги разтварят, за да разделят оловото от останалата проба, премахвайки замърсителите, които могат да повлияят на процеса на датиране.

Екипът на Конъли използва масспектрометри за измерване на изотопния състав на олово и уран и използва известната скорост на разпадане на уран за определяне на абсолютната възраст на CAI и хондрулите в метеоритите.

Уранът и оловото обикновено се използват за датиране на геоложки събития на Земята, тъй като изотопите на уран имат подходящи полуживоти (което означава времето, през което половината частици се разпадат, за да водят) за тази работа.

При метеоритите използването на същия процес е по -предизвикателно, тъй като уранът и оловото са в малки количества. Обаче датирането с оран-оран е най-добрият метод да научите за ранната слънчева система, защото датирането с нея е толкова прецизно, каза Конъли. Той може да различава събития, които са на по -малко от милион години.

Новата „предпочитана оценка“ на екипа за възрастта на CAI е 4,56730 милиарда години, плюс или минус 160 000 години.

Следвайте Елизабет Хауъл @howellspace или demokratija.eu @Spacedotcom . Ние също сме включени Facebook и Google+ .