Svelare il mistero della meteora rivela la storia delle origini del Sistema Solare

Il pannello di sinistra mostra una sezione trasversale di una nuvola densa (arancione) che sta per essere colpita da un’onda d’urto di supernova (verde scuro) che si muove verso il basso a 40 km/s. Il gas e la polvere della nube molecolare circostante (giallo e verde chiaro) che circondano il nucleo della nube a sinistra vengono spazzati via dal fronte d’urto, come mostrato a destra 63.000 anni dopo che il nucleo della nube è stato schiacciato dal fronte d’urto e si è formato. disco protosolare e protoplanetario su una scala molto più piccola di quella che può essere raffigurata qui. La lunghezza della scatola è di circa 1/3 di parsec. Credito: Alan Boss

Secondo un nuovo articolo di Alan Boss di Carnegie, pubblicato su The. Giornale astrofisico.

La materia prima da cui è stato costruito il nostro sistema solare è stata dispersa quando l’onda d’urto di una supernova in esplosione ha iniettato materiale nella nuvola di polvere e gas, facendola collassare su se stessa. Come risultato di questo evento, la maggior parte del materiale iniettato è stato attratto gravitazionalmente verso il centro del vortice, dove l’intenso accumulo di pressione ha permesso l’inizio della fusione nucleare e il sole è nato. La giovane stella era circondata da un disco rotante di gas e polvere rimanenti, da cui si unirono pianeti e altri corpi del sistema solare, alcuni dei quali alla fine si separarono per formare asteroidi e meteoriti.

“Il mistero deriva dallo studio della composizione isotopica dei meteoriti, che possono essere utilizzati come laboratorio per testare le teorie sulla formazione e l’evoluzione del sistema solare”, spiega Boss.

Gli isotopi sono varianti di elementi con lo stesso numero di protoni ma diverso numero di neutroni. A volte, come con gli isotopi radioattivi, il numero di neutroni nel nucleo può rendere l’isotopo instabile. Per diventare stabile, un isotopo emette particelle energetiche che cambiano il suo numero di protoni e neutroni, trasformandolo in un altro elemento chiamato isotopo figlia.

“Dato che sappiamo esattamente quanto tempo impiega questo processo per diversi isotopi radioattivi, misurare la quantità di prodotti figli nei meteoriti può dirci quando e possibilmente come si sono formati”.

Ad esempio, l’isotopo del ferro con un peso atomico di 60 viene prodotto in quantità significative solo dall’esplosione di una supernova e ci vogliono 2,6 milioni di anni perché la metà degli atomi decada, la cosiddetta “emivita” di sua figlia isotopo. , cobalto-60. Quindi, quando vengono trovate quantità significative di cobalto-60 in meteoriti primitivi chiamati condriti carboniose, dice ai ricercatori che la materia prima da cui è stata costruita la condrite contiene i resti di un’esplosione di supernova avvenuta solo pochi milioni di anni prima che si formasse.

La registrazione delle condriti può essere utilizzata per confermare la storia dell’origine delle supernove nel nostro sistema solare. Tuttavia, altri meteoriti non carboniosi mancano di questa composizione di ferro-60, il che significa che il materiale da cui si sono formati non proveniva da un’esplosione stellare. Allora da dove viene?

“Nessuna spiegazione fisica è stata proposta per questo drammatico cambiamento”, ha detto Boss.

Ha trascorso diversi decenni a perfezionare modelli complessi della formazione del nostro sistema solare ed è stato uno dei pionieri della storia dell’origine dell’iniezione di supernova. Estendendo l’intervallo di tempo riflesso nelle sue simulazioni, è stato in grado di dimostrare che dopo aver innescato il collasso che ha fornito ferro-60 alle condriti, il fronte d’urto della supernova espelle la polvere interstellare oltre il disco risultante e accelera la protostella risultante. diversi chilometri al secondo. Questo è sufficiente per spingere il giovane sole in un nuovo strato di materiale interstellare, che è impoverito di ferro-60 e altri isotopi creati dalle supernove nel corso di milioni di anni.

“Dopo aver lavorato sul problema dell’innesco e dell’iniezione di supernova dalla metà degli anni ’90, è stato fantastico poter finalmente collegare questo modello alle prove del meteorite”, ha concluso Boss. “Si conclude questa storia con un inchino pulito.”


Il nuovo lavoro offre nuove prove a sostegno della teoria delle onde d’urto delle supernova sull’origine del nostro sistema solare


Informazioni aggiuntive:
Alan P. Boss, Possibili implicazioni di livelli iniziali di 60Fe relativamente elevati nei meteoriti di ferro per la fissione di meteoriti non carboniosi e la formazione di nebulose solari, Il diario astrofisico (2022). DOI: 10.3847/1538-4357/ac6609

Per gentile concessione del Carnegie Institute for Science

Citazione:Il mistero del meteorite svelato rivela la storia dell’origine del sistema solare (2022, 29 giugno), recuperata il 30 giugno 2022 da https://phys.org/news/2022-06-unraveling-meteorite-mystery-reveals-solar.html

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