По крайней мере, так долгое время считали учёные, а теперь у них есть компьютерная модель, которая подтверждает идею о том, что наша солнечная система произошла в результате взрыва. Согласно новой модели сверхновая, или взорвавшаяся звезда, могла в самом деле вызвать рождение нашего Солнца в плотном облаке газа и пыли, говорят исследователи.
Звёзды рождаются в результате взрыва материи, что именно вызывает взрыв, до конца не известно. Предположительно большинство звёзд, включая, возможно, и наше Солнце, были созданы в плотных областях, когда взрывается другая массивная звезда, оказывая сильное давление на окружающие облака.
“У нас есть химические доказательства от метеоритов, которые указывают на сверхновую, вызвавшую образование нашей солнечной системы, ещё с 1970х'', – утверждает теоретик Алан Босс из Университета Карнеги. Но вся загвоздка в деталях. До сих пор учёные не могли разработать логически последовательный сценарий, в котором взрыв происходит одновременно с тем, как вновь созданные изотопы из сверхновой попадают в сокращающееся облако”.
Быстро распадающиеся изотопы – типы элементов с одинаковым количеством протонов, но разным количеством нейтронов – находящиеся в очень древних метеоритах разрушаются с течением миллионов лет и превращаются в различные (так называемые дочерние) элементы. Обнаружение дочерних элементов в примитивных метеоритах предполагает, что материнские быстро распадающиеся радиоизотопы должны были быть созданы всего за миллион лет до того, как сформировались сами метеориты.
Предыдущие модели показывали, что изотопы могли скапливаться в пред-солнечном облаке, при условии, что волна от взрыва сверхновой замедлялась до 6-25 миль в секунду, а температура волны и облака была постоянной -440 градусов по Фаренгейту (10К).
Эти модели не работали, если материя нагревалась от сжатия и охлаждалась от излучения, и этот парадокс вызвал серьёзные сомнения у сообщества в том, был ли причиной этих событий импульс сверхновой четыре миллиарда лет назад или нет. Ряд испытаний на компьютере показал, что фронт ударной волны ударил пред-солнечное облако материи с массой нашего Солнца, которое состояло из пыли, воды, монооксида углерода и молекулярного водорода, достигающего температуры 1,340°F (1000 K). При отсутствии охлаждения облако не могло взорваться.
Однако с недавно созданным теоретически правдоподобным законом охлаждения исследователи выяснили, что спустя 1000,000 лет пред-солнечное облако было в 1,000 раз плотнее, чем ранее, и тепло от фронта ударной волны быстро терялось, в результате чего только в тонком слое температура была близка к 1,340°F (1000 K). Спустя 160,000 лет центр облака сжался, став в миллион раз плотнее, образовав протосолнце. Исследователи выяснили, что изотопы из фронта ударной волны примешались к протосолнцу сообразно тому, как это было при их зарождении в сверхновой.
Другие исследования предполагают, что наше Солнце могло образоваться в очень тесной среде, вблизи массивных звёзд, но с тех пор оно сместилось у относительно отдалённой позиции в космосе.
Поперечный вид одной второй солнечного облака, под действием ударного фронта сверхновой, которая движется в направлении вниз. Исследуемое облако представлено разными цветами, более интенсивным цветом показаны более плотные области. Чёрным контуром очерчена материя, которая первоначально была в ударной волне сверхновой, где быстро распадающиеся радиоизотопы попадают в сжимающееся облако. (Фото: Alan Boss)