Анализируя изотопы кислорода (разновидности элементов,
которые имеют несколько дополнительных нейтронов) этих тугоплавких включений,
исследовательская группа определила, что различия в составе между Солнцем,
планетами и другими материалами Солнечной системы были унаследованы от
существовавшего протосолнечного молекулярного облака еще до Солнечной системы.
Результаты исследования недавно были опубликованы в Science Advances.
«Недавно было продемонстрировано, что вариации в изотопном
составе многих элементов в нашей системе были унаследованы от протосолнечного
молекулярного облака», - сказал ведущий автор исследования Александр Крот из
Гавайского университета. «Наше исследование показывает, что кислород не
исключение».
Когда ученые сравнивают изотопы кислорода 16, 17 и 18, они
наблюдают значительные различия между Землей и Солнцем. Считается, что это
происходит из-за обработки ультрафиолетовым светом монооксида углерода, который
распадается на части, что приводит к значительному изменению соотношений
изотопов кислорода в воде. Планеты сформированы из пыли, которая наследует
измененное соотношение изотопов кислорода в результате взаимодействия с водой.
Ученые не знают, происходила ли обработка ультрафиолетом в родительском молекулярном облаке, которое коллапсировало, чтобы сформировать протосолнечную систему, или позже в облаке газа и пыли, из которого сформировались планеты.
Чтобы определить это, группа исследователей обратилась к
самому древнему компоненту метеоритов - кальциево-алюминиевым включениям (CAI).
Они использовали ионный микрозонд, изображения обратного рассеяния электронов и
элементный рентгеновский анализ в Институте геофизики и планетологии Гавайского
университета, чтобы тщательно проанализировать CAI. Затем они включили вторую
изотопную систему (изотопы алюминия и магния), чтобы ограничить возраст CAI,
впервые установив связь между содержанием изотопов кислорода и массой 26
изотопов алюминия.
На основе этих изотопов алюминия и магния они пришли к
выводу, что CAI образовались примерно через 10 000–20 000 лет после распада
исходного молекулярного облака.
«Это очень ранний период в истории Солнечной системы», -
сказал планетолог и космохимик Джеймс Лайонс из Университета штата Аризона, - «настолько
рано, что не хватит времени для изменения изотопов кислорода в солнечной
туманности».
Хотя для полной оценки последствий этих открытий необходимы
дополнительные измерения и моделирование, они имеют значение для инвентаризации
органических соединений, доступных во время Солнечной системы, а затем и
формирования планет и астероидов.
«Любое ограничение количества ультрафиолетового воздействия
материала в солнечной туманности или родительском молекулярном облаке важно для
понимания инвентаря органических соединений, которые приводят к появлению жизни
на Земле», - сказал Лайонс.
Комментарии: