”Det samlede antal stjerner i universet er større end alle sandkorn på alle jordens strande,” sagde Carl Sagan berømt i sin ikoniske tv-serie Cosmos. Men når to af disse korn er lavet af en silicium- og iltforbindelse kaldet silica, og de blev fundet gemt dybt inde i gamle meteoritter, der er genvundet fra Antarktis, kan de meget vel være fra en stjerne… muligvis endda den, hvis eksplosive kollaps gnistede selve dannelsen af solsystemet.
Forskere fra Washington University i St. Louis med støtte fra McDonnell Center for Space Sciences har meddelt opdagelsen af to mikroskopiske korn af silica i primitive meteoritter, der stammer fra to forskellige kilder. Denne opdagelse er overraskende, fordi silica - en af de vigtigste bestanddele af sand på Jorden i dag - ikke er en af de mineraler, der menes at have dannet sig i Solens tidlige cirkumstellære disk af materiale.
I stedet tænkes det, at de to silicakorn blev skabt af en enkelt supernova, der frøede det tidlige solsystem med dets afstødningsmateriale og hjalp med at sætte gang i den eventuelle dannelse af planeterne.
Ifølge en nyhedsmeddelelse fra Washington University, "er det lidt som at lære hemmelighederne for familien, der boede i dit hus i 1800-tallet ved at undersøge støvpartikler, de efterlod i revner i gulvpladerne."
Indtil 1960'erne mente de fleste forskere, at det tidlige solsystem blev så varmt, at præsolært materiale ikke kunne have overlevet. Men i 1987 opdagede forskere ved University of Chicago små diamanter i en primitiv meteorit (dem, der ikke var blevet opvarmet og omarbejdet). Siden da har de fundet korn af mere end ti andre mineraler i primitive meteoritter.
Forskerne kan fortælle, at disse korn kom fra gamle stjerner, fordi de har meget usædvanlige isotopiske underskrifter, og forskellige stjerner producerer forskellige størrelser af isotoper.
Men det materiale, som vores solsystem blev dannet fra, blev blandet og homogeniseret, før planeterne dannedes. Så alle planeterne og solen har stort set den samme “sol” isotopiske sammensætning.
Meteoritter, hvoraf de fleste er stykker af asteroider, har også solsammensætningen, men fanget dybt inde i de primitive er rene prøver af stjerner, og de isotopiske sammensætninger af disse presolære kerner kan give ledetråde til deres komplekse nukleare og konvektive processer.
Nogle modeller for stjernevirkning forudsiger, at silica kan kondensere i de køligere ydre atmosfærer af stjerner, men andre siger, at silicium ville blive fuldstændigt konsumeret ved dannelse af magnesium- eller jernrige silikater og ikke lade nogen danne silica.
”Vi vidste ikke, hvilken model var rigtig, og hvilken ikke, fordi modellerne havde så mange parametre,” sagde Pierre Haenecour, en kandidatstuderende i Jord- og planetarisk videnskab ved Washington University og den første forfatter på et papir, der blev offentliggjort i 1. maj udgave af Astrofysiske tidsskriftsbreve.
Under vejledning af fysikprofessor Dr. Christine Floss, der fandt nogle af de første silicakorn i en meteorit i 2009, undersøgte Haenecour skiver af en primitiv meteorit, der blev bragt tilbage fra Antarktis og placerede et enkelt korn silica ud af 138 præsolære korn. Det korn, han fandt, var rig på ilt 18, hvilket betegner dets kilde fra en supernova i kernekollaps.
Når han finder ud af, at sammen med endnu et ilt-18-beriget silicakorn identificeret inden for en anden meteorit af kandidatstuderende Xuchao Zhao, startede Haenecour og hans team med at finde ud af, hvordan sådanne silicakorn kunne danne sig inden for de sammenbrudte lag af en døende stjerne. De fandt, at de kunne gengive oxygen-18-berigelsen af de to korn ved blanding af små mængder materiale fra en stjernes oxygenrige indre zoner og den oxygen-18-rige helium / kulstofzone med store mængder materiale fra det ydre brint kuvert af supernovaen.
Faktisk, sagde Haenecour, var blandingen, der producerede sammensætningen af de to korn, så ens, kornene kunne godt være kommet fra den samme supernova - muligvis den samme, der udløste sammenbruddet af den molekylære sky, der dannede vores solsystem.
"Det er lidt som at lære hemmelighederne for familien, der boede i dit hus i 1800-tallet ved at undersøge støvpartikler, de efterlod i revner i gulvbrædderne."
Gamle meteoritter, et par mikroskopiske korn af stjernesand og en masse på laboratoriearbejde… det er et eksempel på kosmisk retsmedicin når det er bedst!
Kilde: Washington University i St. Louis
