Kunstnerens konsept med protosun i sentrum av solnebelen. Bildekreditt: NASA Trykk for større bilde
Fra kjemiske fingeravtrykk bevart i primitive meteoritter, har forskere ved UCSD bestemt at den kollapsende gassskyen som til slutt ble solen vår, lyste sterkt under dannelsen av det første materialet i solsystemet for mer enn 4,5 milliarder år siden.
Deres oppdagelse, detaljert i en artikkel som vises i 12. august-utgaven av vitenskap, gir det første avgjørende beviset for at dette "protosun"? spilte en viktig rolle i kjemisk utforming av solsystemet ved å avgi nok ultrafiolett energi til å katalysere dannelsen av organiske forbindelser, vann og andre forbindelser som er nødvendige for utviklingen av livet på jorden.
Forskere har lenge kranglet om de kjemiske forbindelsene som ble opprettet i det tidlige solsystemet, ble produsert ved hjelp av energien fra den tidlige solen eller ble dannet på andre måter.
? Det grunnleggende spørsmålet var: Var solen på eller var den av ?? sier Mark H. Thiemens, dekan for UCSDs avdeling for fysiske vitenskaper og kjemiprofessor som ledet forskerteamet som gjennomførte studien. ? Det er ingenting i den geologiske referansen før for 4,55 milliarder år siden som kan svare på dette.?
Vinai Rai, postdoktor som jobber i Thiemens? lab, kom med en løsning, og utviklet en ekstremt følsom måling som kunne svare på spørsmålet. Han søkte etter kjemiske fingeravtrykk av den høye energi-vinden som kom ut fra protosunet og ble fanget i isotoper, eller former, av sulfid som ble funnet i fire primitive grupper av meteoritter, de eldste restene av det tidlige solsystemet. Astronomer tror denne vinden blåste materie fra kjernen av den roterende solenyen til den pannekake-lignende tilvekstskiven, regionen der meteoritter, asteroider og planeter senere dannet seg.
Ved å bruke en teknikk som Thiemens utviklet for fem år siden for å avsløre detaljer om jordas tidlige atmosfære fra variasjoner i oksygen og svovelisotoper innbakt i eldgamle bergarter, kunne UCSD-kjemikerne utlede fra sulfider i meteorittene intensiteten til solvinden og derav intensiteten til protosunet. De konkluderer i papiret at det svake overskuddet av en isotop av svovel, S i meteorittene, indikerte tilstedeværelsen av "fotokjemiske reaksjoner i den tidlige solnebelen." noe som betyr at protosunet lyste sterkt nok til å drive kjemiske reaksjoner.
? Denne målingen forteller oss for første gang at solen sto på, at det var nok ultrafiolett lys til å gjøre fotokjemi ,? sier Thiemens. ? Å vite at dette var tilfelle er en enorm hjelp til å forstå prosessene som dannet forbindelser i det tidlige solsystemet.
Astronomer mener solenissen begynte å danne seg for rundt 5 milliarder år siden da en sky av interstellar gass og støv ble forstyrret, muligens av sjokkbølgen til en stor eksploderende stjerne, og kollapset under sin egen tyngdekraft. Etter hvert som nebulaens spinnende pannekakliknende plate ble tynnere og tynnere, begynte boblebad av klumper å danne seg og bli større og til slutt danne planeter, måner og asteroider. Protosunet fortsatte imidlertid å trekke seg sammen under sin egen tyngdekraft og ble varmere og utviklet seg til en ung stjerne. Den stjernen, solen vår, strålte ut en varm vind av elektrisk ladede atomer som blåste mesteparten av gassen og støvet som sto igjen fra tåken ut av solsystemet.
Planeter, måner og mange asteroider er blitt oppvarmet og fikk gjenopparbeidet materialet siden dannelsen av solnebelen. Som et resultat har de hatt lite å tilby forskere som søker ledetråder om utviklingen av solnebulaen til solsystemet. Noen primitive meteoritter inneholder imidlertid materiale som har holdt seg uendret siden protosunet spydde ut dette materialet fra sentrum av solnebulaen for mer enn 4,5 milliarder år siden.
Thiemens sier at teknikken teamet hans brukte for å bestemme at protosunet lyste sterkt, også kan brukes for å estimere når og hvor forskjellige forbindelser oppsto i den varme vinden som ble spydd ut av protosunet.
? Det vil være det neste målet ,? han sier. ? Vi kan se mineral for mineral og kanskje si her? Hva skjedde trinn for trinn.?
UCSD-teamets studie ble finansiert med et tilskudd fra National Aeronautics and Space Administration.
Originalkilde: UCSD News Release
