태양계

Stardust는 마법이 아니지만 지구의 물이 어디에서 왔는지 알려줄 수 있습니다.

2024

따라서 스타더스트는 초자연적인 힘을 지닌 우주의 반짝임은 아니지만 초기 태양계에 대해 결코 알 수 없는 사실을 알려주는 고유한 마법이 있습니다.

지구가 물을 얻는 방법은 수년 동안 과학자들의 머리를 사로잡은 문제였습니다. 이제 새로운 presolar 유형의 stardust에 있는 여러 동위 원소 발견되었다 최근 Science Advances에 발표된 연구를 주도한 CalTech의 우주화학자 François L. H. Tissot와 그의 팀은 신비한 과정을 통해 형성된 하나의 동위원소 먼지를 발견했습니다. 다른 하나는 우리가 지구와 우주의 기원을 보는 방식을 바꿀 수 있습니다.

캐리비안의 해적 상식 미디어

스트론튬-87 (87개의 중성자를 의미함)은 우리를 지구가 물을 얻었을 때로 시간을 거슬러 올라갈 수 있는 동위 원소입니다. Tissot와 그의 팀은 운석의 별가루 알갱이에 이 동위원소가 포함되어 있다는 것을 발견했습니다. 루비듐-87 부식. 운석에 있는 이 두 동위원소의 양은 지구가 건조한 행성으로 형성되었는지 아니면 한때 더 많은 물을 가졌을 때 결국 잃어버렸는지 알려줄 수 있습니다.

Tissot는 SYFY WIRE에 루비듐-87이 태양계 구성의 주요 기여자인 다른 핵합성 과정에 의해 생성되기 때문에 태양계에 많이 존재한다고 말했습니다.

우리는 탄소 기반 생명체입니다. 인간에서 식물에 이르기까지 모든 것을 구성하는 유기 분자는 탄소를 포함해야 합니다. 방사성 동위원소 탄소-14는 반감기, 즉 절반이 붕괴하는 데 걸리는 시간이 약 5,700년이기 때문에 이러한 유기물이 발견된 지구상의 미라 및 기타 고대 물체의 연대를 측정하는 데 사용할 수 있습니다. 이것을 루비듐-87의 490억년 반감기와 비교하십시오. 이것이 Rb-87이 태양계와 아마도 우주에서 가장 오래된 천체의 연대를 측정하는 데 사용될 수 있는 이유를 설명합니다.

Rb-87은 휘발성 물질이거나 낮은 온도에서도 쉽게 기체로 증발하는 물질이기 때문에 다른 휘발성 물질이 많은 태양계 물체에도 이 동위원소가 다량으로 포함되어 있습니다. 여기에서 흥미로워집니다. Rb-87에서 종종 발견되는 휘발성 물질 중 하나인 물을 포함하는 태양계 물체도 훨씬 더 멀리 형성된 것으로 믿어집니다. 태양계의 가장자리에서 온도는 루비듐이 증발하지 않을 만큼 충분히 낮아질 수 있습니다. 운석 상당한 양의 물이 아마도 지구에서 멀리 형성되었을 것입니다.

아옌데 운석(맨 왼쪽). 출처: NASA/Johnson 우주 비행 센터

우리가 알고 있는 대부분은 지구가 많은 양의 물과 루비듐 없이 부착되었음을 암시한다고 Tissot는 말했습니다. 잃어버린 물과 Rb가 있는지 여부는 다음에 설명하기 위해 노력하고 있습니다.

원시 운석은 태양계의 새벽에 우리 행성을 형성하기 위해 부착된 것과 동일한 재료로 만들 수 있습니다. 루비듐-87이 스트론튬-87로 붕괴되기 때문에 한때 우리 행성에 물을 가져왔을 운석의 나이에 대한 아이디어를 얻는 것이 가능합니다. 지구의 루비듐 대 스트론튬 비율은 물이 풍부한 운석의 비율보다 10배 낮습니다. 이것은 지구가 물과 루비듐이 적은 상대적으로 건조한 물질이나 어떤 이유로 결국 잃어버렸던 물이 풍부한 물질로 인해 형성되었음을 의미할 수 있습니다.

베개 방법 구현 예

지구가 물과 루비듐으로 넘쳐나기 시작했다고 가정해 봅시다. 지구가 물과 다른 휘발성 물질이 부족하기 시작했을 때보다 루비듐 붕괴에 의해 훨씬 더 많은 Sr-87이 생성되었을 것입니다. 그 구성은 많은 휘발성 물질이 없는 운석의 구성과 유사할 것이며, 운석에 포함된 칼슘 및 알루미늄이 풍부한 개재물(CAI)과도 유사할 것입니다. CAI는 최대 45억 6700만 년 전으로 거슬러 올라갑니다. 그들은 또한 한때 태양 성운이었던 곳에서 형성되기 시작한 최초의 물체의 일부였으며 별과 행성 형성에 대해 더 많이 밝힐 수 있습니다. 입력하다 스트론튬-84 , 티쏘가 이 별가루가 태양계의 다른 어떤 것과도 다르다고 생각하는 이유.

우리가 발견한 서명은 동위원소 구성 때문에 매우 이국적이었다고 그는 말했습니다. 그것은 알려진 다른 모든 태양계 물질보다 최대 8% 더 많은 Sr-84를 함유했습니다(샘플 사이의 Sr-84 양은 최대 0.02% 차이). 따라서 우리가 찾은 시그니처는 이전에 관찰된 효과보다 10배 더 큽니다.

아옌데 운석에서 비정상적으로 높은 수준의 CAI와 또 다른 스트론튬 동위원소인 스트론튬-84는 지구가 물의 존재 여부에 대해 과학자들을 영원히 혼란스럽게 했습니다. Sr-84는 핵합성 그 과정은 별로 알려져 있지 않다. 로 알려진 이 과정은 p-프로세스 , 마침내 이해될 수 있다면 먼 과거를 활짝 열 수 있습니다. 아옌데 운석에 있는 별가루 알갱이에는 순수한 형태의 Sr-84가 포함되어 있을 수 있으며, 이는 최소한 신비한 p-과정에 대해 더 많은 것을 알려줄 수 있습니다.

어떤 유형의 별에서 p-프로세스가 발생하는지 알 수 없으며 모델을 테스트할 데이터가 거의 없었기 때문에 작동 방식을 알아내는 것이 거의 불가능했습니다. 아옌데 운석은 p-프로세스의 결과로 생각되는 Sr-84와 함께 과거로의 차원문을 적어도 하나 열었습니다.

이제 우리는 p-프로세스 캐리어 상이 존재한다는 것을 알았으므로 이 연구에서 수행한 화학적 식별보다 물리적으로 식별하여 광물학 및 구성에 대해 더 많이 배우기 위해 노력하고 있다고 Tissot는 말했습니다. 이것은 p-프로세스 동안 Sr-84와 함께 어떤 다른 요소가 생성되는지 이해하는 데 도움이 됩니다.

따라서 스타더스트에는 실제로 힘이 있지만 예상했던 것과는 다릅니다.