Desvendando um mistério de meteorito revela a história da origem do sistema solar
O evento violento que provavelmente precedeu a formação do nosso sistema solar contém a solução para um mistério de meteorito de longa data, diz um novo trabalho de Alan Boss, da Carnegie, publicado no The Astrophysical Journal .
A matéria-prima a partir da qual nosso sistema solar foi construído foi dispersada quando a onda de choque de uma supernova explosiva injetou material em uma nuvem de poeira e gás, fazendo com que ela colapsasse sobre si mesma. No rescaldo deste evento, a maior parte da matéria injetada foi gravitacionalmente atraída para o centro do redemoinho, onde o intenso acúmulo de pressão permitiu o início da fusão nuclear e o sol nasceu. A jovem estrela foi cercada por um disco giratório do gás e poeira restantes, a partir do qual os planetas e outros corpos do sistema solar – alguns dos quais eventualmente se separaram para formar asteroides e meteoritos – coalesceram.
“O mistério surge do estudo da composição isotópica de meteoritos, que pode ser usado como laboratório para testar teorias de formação e evolução do sistema solar”, explica Boss.
Isótopos são versões de elementos com o mesmo número de prótons, mas um número diferente de nêutrons. Às vezes, como é o caso dos isótopos radioativos , o número de nêutrons presentes no núcleo pode tornar o isótopo instável. Para ganhar estabilidade, o isótopo libera partículas energéticas, que alteram seu número de prótons e nêutrons, transmutando-o em outro elemento, chamado isótopo filho.
Chefe adicionado: "Como sabemos exatamente quanto tempo esse processo leva para diferentes isótopos radioativos, medir a quantidade de produtos filhos em meteoritos pode nos dizer quando e possivelmente como eles se formaram".
Por exemplo, o isótopo de ferro com um peso atômico de 60 é produzido apenas em quantidades significativas por uma explosão de supernova e leva 2,6 milhões de anos para metade dos átomos decair - sua chamada "meia-vida" - para seu isótopo filho , cobalto-60. Assim, quando quantidades significativas de cobalto-60 são encontradas em meteoritos primitivos chamados condritos carbonáceos , isso diz aos pesquisadores que a matéria-prima da qual o condrito foi construído continha os restos de uma explosão de supernova que ocorreu apenas alguns milhões de anos antes de sua formação.
O registro de condrito pode ser usado para confirmar a história da origem da supernova em nosso sistema solar. Mas outros meteoritos não-carbonáceos, menos primitivos, não possuem essa composição de ferro-60, o que significa que o material do qual eles se formaram não se originou de uma explosão estelar. Então de onde isso veio?
"Nenhuma explicação física foi oferecida para esta mudança dramática", disse Boss.
Ele vem aprimorando modelos sofisticados da formação do nosso sistema solar há várias décadas e foi um dos criadores da história da origem da injeção de supernova. Ao estender o período de tempo refletido em suas simulações, ele foi capaz de mostrar que, após desencadear o colapso que forneceu ferro-60 aos condritos, a frente de choque da supernova varre a poeira interestelar além do disco resultante e acelera a protoestrela resultante a uma velocidade de vários quilômetros por segundo. Isso é suficiente para levar o jovem sol a encontrar um novo pedaço de material interestelar que está esgotado em ferro-60 e outros isótopos gerados por supernovas em um milhão de anos.
“Depois de ter trabalhado no problema do disparo e injeção de supernovas desde meados dos anos 90, foi incrível finalmente poder vincular este modelo à evidência meteórica”, concluiu Boss. "Ele encerra este conto com uma reverência elegante."
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