Zvaigžņu gaismas apspīdētie
Publicēts: 6.07.2021
2011.gadā, analizējot automatizētās zondes Genesis savāktos Saules vēja daļiņu paraugus, zinātnieki konstatēja, ka skābekļa izotopi uz Saules atšķiras no tiem, kas atrodami uz Zemes un citiem Saules sistēmas objektiem. Šo atšķirību var izskaidrot ar spēcīgu ultravioleto starojumu, kas apstarojis protoplanetārā diska materiālu. Kas ir šī starojuma avots? Zinātnieki apsver divas iespējas - vai nu jaunā Saule, vai nu kāda cita, tuvumā esoša milzu zvaigzne.
Vašingtonas universitātes pētnieku komandai Laionela Vačera vadībā iespējams ir izdevies noskaidrot, kas ir bijis ultravioletā starojuma avots, kas ietekmējis skābekļa izotopus Saules sistēmas protoplanetārā diska materiālā.
"Mēs zinājām, ka esam piedzimuši no zvaigžņu putekļiem, tas ir, putekļiem, kas veidojušies citu zvaigžņu evolūcijas gaitā un pēc tam izmantoti kā Saules sistēmas būvmateriāli," skaidroja asistējošais fizikas profesors Raiens Ogliore. "Šis pētījums parādīja, ka arī zvaigžņu gaisma ir būtiski ietekmējusi mūsu pirmsākumus."
Visa nepieciešamā informācija tika piegādāta 85 gramus smaga meteorīta veidā. Tas tika atrasts 1990.gadā Alžīrijā un ir pazīstams kā Acfer 094. Mūsdienās ir zināms, ka asteroīdi un planētas veidojās no viena un tā paša materiāla, bet to evolūcijas ceļi atšķiras. Daļa asteroīdu, planētas un to pavadoņi ir veidojušies materiālam salīpot, sakompresējoties, kūstot un pārveidojoties. Meteorīts Acfer 094 ir izvairījies no šī evolūcijas ceļa un ir viens no pirmatnējākiem meteorītiem, kādi ir atrasti uz Zemes. Tas nav sakarsēts un pārveidots. Tajā atrodami poraini reģioni un niecīgi graudiņi, kas veidojušies ap citām zvaigznēm.
Acfer 094 ir unikāls arī tādēļ, ka tajā atrodams kosmiskais simplectīts - dzelzs oksīda un dzelzs sulfīda komplekss, kurā atrodami īpaši smagi skābekļa izotopi.
Saules sastāvā ir aptuveni par 6% vairāk vieglākais skābekļa izotops, ja salīdzina ar pārējiem sistēmas objektiem. To var izskaidrot ar spēcīgu ultravioleto starojumu, kādu saņēmis protoplanetārā diska materiāls, sašķeļot oglekļa monoksīda molekulas. Šī procesa rezultātā veidojās smagie skābekļa izotopi.
Tomēr ar smago skābekļa izotopu atklājumu vien nevarēja atbildēt uz jautājumu, kur radies šis ultravioletais starojums. Lai precizētu starojuma avotu, zinātnieki analizēja meteorītā sastopamos sēra izotopus, kuru proporcijas ir atkarīgas no ultravioletās gaismas spektra, kas būs atšķirīgs masīvai zvaigznei un jaunai, Saulei līdzīgai zvaigznei.
Kosmiskais simplectīts veidojās izkūstot asteroīdā esošajam ledum un reaģējot ar dzelzs-niķeļa sakausējuma fragmentiem. Tajā atrodams arī sērs dzelzs sulfīda veidā. Ja jau skābeklis bija pieredzējis izotopu veidošanās procesu Saules sistēmas pirmsākumos, visticamāk to pašu starojumu saņēma arī sēra atomi.
Ogliores vadībā tika izveidoti modeļi, lai analizētu dažādās izotopu proporcijas, kādas varētu rasties atšķirīga ultravioletā starojuma gadījumā. Spektrometra mērījumu rezultāti apliecināja, ka ultravioletā starojuma avots atbilst masīvai zvaigznei nevis jaunam, Saulei līdzīgam spīdeklim. Šis atklājums izgaismo Saules sistēmas dzimšanas vidi. Tas nozīmē, ka Saules tuvumā atradās masīvas zvaigznes, kuru spēcīgais ultravioletais starojums ietekmēja materiālu, no kura vēlāk veidojās planētas, asteroīdi u.c. objekti.
Līdzīgas jaundzimušo zvaigžņu sistēmas ir novērojamas miglājos, kuros notiek aktīva jaunu zvaigžņu veidošanās. Viens no šādiem objektiem ir Oriona miglājs, kurā atrodamas jaunās planētu sistēmas jeb proplīdi. Šos veidojumus burtiski iznīcina tuvumā esošo O un B tipa zvaigžņu spēcīgais ultravioletais starojums.
"Ja proplīdi atrodas pārāk tuvu šīm zvaignēm, tie var tikt iznīcināti, un šajās sistēmās planētas neveidojas," skaidroja Vačers. "Mēs tagad zinām, ka Saules sistēma tās pirmsākumos atradās pietiekami tuvu, lai šo zvaigžņu gaisma ietekmētu protoplanetāro disku, bet par laimi ne pārāk tuvu."
Washington University in St. Louis
