Tin tức Vũ trụ TV

Tia cực tím mở ra cơ hội mới trong nỗ lực tìm kiếm nguồn gốc của hệ mặt trời

Ngày:
Th10 20, 2020
Tóm lược:

Trong nỗ lực tìm kiếm nguồn gốc của hệ mặt trời, một nhóm quốc tế bao gồm các nhà khoa học hành tinh đã so sánh thành phần của mặt trời với thành phần của các vật chất cổ xưa nhất hình thành trong hệ mặt trời của chúng ta: vật liệu chịu lửa trong các thiên thạch không biến chất.

Share:
CÂU CHUYỆN ĐẦY ĐỦ

Bằng cách phân tích các đồng vị oxy (giống của một nguyên tố có thêm một số nơtron) của các vật thể chịu lửa này, nhóm nghiên cứu đã xác định rằng sự khác biệt về thành phần giữa mặt trời, các hành tinh và các vật liệu khác trong hệ mặt trời được thừa hưởng từ đám mây phân tử tiền cực đã tồn tại thậm chí trước cả hệ mặt trời. Kết quả nghiên cứu của họ gần đây đã được công bố trên tạp chí Science Advances .

Alexander Krot, tác giả chính của Đại học Hawaii, cho biết: “Gần đây người ta đã chứng minh rằng các biến thể trong thành phần đồng vị của nhiều nguyên tố trong hệ mặt trời của chúng ta được thừa hưởng từ đám mây phân tử tiền cực. “Nghiên cứu của chúng tôi tiết lộ rằng oxy không phải là ngoại lệ.”

Trong tinh vân Con Bướm, một ngôi sao sáng ở trung tâm, bị che khuất bởi bụi, điều chỉnh các đồng vị oxy trong tinh vân bằng cách phân ly quang carbon monoxide. Đây là một ví dụ về một môi trường trong đó các đồng vị oxy có thể bị biến đổi trong đám mây phân tử trước khi hình thành hệ hành tinh (vạch thang màu trắng là 2 năm ánh sáng hoặc khoảng 120.000 AU).
Nhà cung cấp: NASA và ESA
Trong tinh vân Con Bướm, một ngôi sao sáng ở trung tâm, bị che khuất bởi bụi, điều chỉnh các đồng vị oxy trong tinh vân bằng cách phân ly quang carbon monoxide. Đây là một ví dụ về một môi trường trong đó các đồng vị oxy có thể bị biến đổi trong đám mây phân tử trước khi hình thành hệ hành tinh (vạch thang màu trắng là 2 năm ánh sáng hoặc khoảng 120.000 AU).
Nhà cung cấp: NASA và ESA

Đám mây phân tử hay tinh vân mặt trời?

Khi các nhà khoa học so sánh các đồng vị oxy 16, 17 và 18, họ quan sát thấy sự khác biệt đáng kể giữa Trái đất và Mặt trời. Điều này được cho là do quá trình xử lý bằng tia cực tím của carbon monoxide, bị phân hủy dẫn đến sự thay đổi lớn về tỷ lệ đồng vị oxy trong nước. Các hành tinh được hình thành từ bụi thừa hưởng tỷ lệ đồng vị oxy thay đổi thông qua tương tác với nước.

Điều mà các nhà khoa học chưa biết là liệu quá trình xử lý tia cực tím xảy ra trong đám mây phân tử mẹ đã sụp đổ để hình thành hệ tiền mặt trời hay sau đó trong đám mây khí và bụi mà từ đó các hành tinh hình thành, được gọi là tinh vân mặt trời.

Một vùng hình thành sao ở NGC 3324 trong tinh vân Carina. Các ngôi sao lớn lân cận vừa tạo nên hình dạng của tinh vân vừa làm thay đổi sự phân bố của các đồng vị ôxy bởi sự phân ly quang của carbon monoxide bởi ánh sáng cực tím. Các kết quả của nghiên cứu được trình bày ở đây ủng hộ sự thay đổi các đồng vị oxy trong môi trường đám mây phân tử (vạch thang màu trắng là 5 năm ánh sáng hoặc 300.000 AU). Tín dụng hình ảnh: NASA, ESA, Nhóm Di sản Hubble
Một vùng hình thành sao ở NGC 3324 trong tinh vân Carina. Các ngôi sao lớn lân cận vừa tạo nên hình dạng của tinh vân vừa làm thay đổi sự phân bố của các đồng vị ôxy bởi sự phân ly quang của carbon monoxide bởi ánh sáng cực tím. Các kết quả của nghiên cứu được trình bày ở đây ủng hộ sự thay đổi các đồng vị oxy trong môi trường đám mây phân tử (vạch thang màu trắng là 5 năm ánh sáng hoặc 300.000 AU).
Tín dụng hình ảnh: NASA, ESA, Nhóm Di sản Hubble

Để xác định điều này, nhóm nghiên cứu đã chuyển sang thành phần cổ xưa nhất của thiên thạch, được gọi là thể vùi canxi-nhôm (CAI). Họ đã sử dụng một bộ vi mạch ion, hình ảnh tán xạ ngược điện tử và phân tích nguyên tố tia X tại Viện Địa vật lý và Hành tinh của Đại học Hawaii để phân tích cẩn thận các CAI. Sau đó, họ kết hợp một hệ thống đồng vị thứ hai (đồng vị nhôm và magiê) để hạn chế tuổi của CAI, tạo ra mối liên hệ – lần đầu tiên – giữa sự dồi dào đồng vị oxy và đồng vị nhôm có khối lượng 26.

Từ những đồng vị nhôm và magiê này, họ kết luận rằng CAI được hình thành khoảng 10.000 đến 20.000 năm sau sự sụp đổ của đám mây phân tử mẹ.

Lyons, phó giáo sư nghiên cứu tại Trường Khám phá Trái đất và Không gian của ASU, cho biết: “Đây là điều cực kỳ sớm trong lịch sử của hệ mặt trời,“ sớm đến mức không có đủ thời gian để thay đổi đồng vị oxy trong tinh vân mặt trời . “

Mặc dù cần có thêm các phép đo và công việc mô hình hóa để đánh giá đầy đủ ý nghĩa của những phát hiện này, nhưng chúng có ý nghĩa đối với việc kiểm kê các hợp chất hữu cơ có sẵn trong hệ mặt trời và quá trình hình thành hành tinh và tiểu hành tinh sau này.

Lyons kết luận: “Bất kỳ hạn chế nào về số lượng xử lý tia cực tím của vật chất trong tinh vân mặt trời hoặc đám mây phân tử mẹ là điều cần thiết để hiểu được kho các hợp chất hữu cơ dẫn đến sự sống trên Trái đất.”


Nguồn truyện:

Tài liệu do Đại học Bang Arizona cung cấp . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa về kiểu dáng và độ dài.


Tham khảo Tạp chí :

  1. Alexander N. Krot, Kazuhide Nagashima, James R. Lyons, Jeong-Eun Lee, Martin Bizzarro. Tính dị đồng vị oxy trong Hệ Mặt trời sơ khai được thừa hưởng từ đám mây phân tử protosolar . Tiến bộ Khoa học , 2020; 6 (42): eaay2724 DOI: 10.1126 / sciadv.aay2724

Bài viết liên quan

Bài viết mới