Обнаружен самый старый материал на Земле – старше, чем Солнечная система
Самый старый материал на Земле был идентифицирован, и он предшествует самой Солнечной системе как минимум на несколько сотен миллионов лет.
Согласно новым исследованиям, крошечные микроскопические зерна пыли были «выкованы» в далекой звезде где-то между 5 и 7 миллиардами лет назад. Для сравнения, нашему Солнцу всего 4,6 миллиарда лет.
В конце концов, эти зерна попали на Землю при падении метеорита.
«Это одно из самых захватывающих исследований, над которым я работал», — сказал космохимик Филипп Хек из Музея естественной истории и Чикагского университета.
«Это самые старые твердые материалы из когда-либо найденных, и они рассказывают нам о том, как в нашей галактике образовались звезды».
Хотя на самом деле метеориты нередко содержат зерна материала, которые предшествуют Солнечной системе — они называются «пресолярными зернами» — они редки и их трудно идентифицировать, потому что кусочки материала очень малы и глубоко внедрены в камень.
Одним из метеоритов, который, как известно, содержит пресолярные зерна, является метеорит Мерчисон, большой космический камень весом более 100 кг, который взорвался в небе над Мерчисоном, Австралия, в сентябре 1969 года, разбросав свои фрагменты повсюду.
Музей приобрел 52 килограмма метеорита Мерчисон и потратил немало времени на его изучение. Большое количество микроскопических зерен минерала, называемого карбидом кремния, внутри метеорита были идентифицированы как межзвездные — и, следовательно, пресолярные, но точный возраст было сложнее определить.
Куча этих зерен карбида кремния уже была выделена из метеорита еще в 1990-х годах путем измельчения части метеорита в порошок и растворения силиката кислотой. В то время, инструменты, которые ученые использовали для анализа этих зерен, были не такими передовыми, как сейчас, поэтому Хек и его команда решили провести полный спектр испытаний.
Они использовали сканирующую электронную микроскопию, вторичную ионную масс-спектрометрию и масс-спектрометрию благородных газов, ища эффекты воздействия космического излучения, которое может проникать в твердый материал, такой как метеориты, и оставлять свой след на зернах карбида кремния.
«Некоторые из этих космических лучей взаимодействуют с материей и образуют новые элементы. И чем дольше они подвергаются воздействию, тем больше образуются эти элементы», — объяснил Хек.
«Я сравниваю это с тушением горящего ведра во время ливня. Предполагая, что количество осадков постоянное, количество воды, которая накапливается в ведре, говорит вам, как долго оно горело».
Сорок предсолярных зерен карбида кремния были проверены на наличие следов конкретных элементов — гелия-3 и неона-21; они показали возраст зерен. Некоторые были довольно старыми, более 5,5 миллиардов лет, но большинство из них были моложе, от 4,6 до 4,9 миллиардов лет.
Это большое количество более молодых зерен приоткрыло историю галактики Млечный путь.
«Наша гипотеза состоит в том, что большинство этих зерен, возраст которых составляет от 4,9 до 4,6 млрд. Лет, образовались в период усиления звездообразования», — сказал Хек. «До возникновения Солнечной системы было время, когда образовалось больше звезд, чем обычно».
Этот период звездообразования около 7 миллиардов лет назад, согласно выводам команды. По мере того, как звезды достигли продвинутых стадий своей эволюции, зерна могли бы сконденсироваться в потоки и вылететь в космос, а затем быть поглощенными и включенными в то, что станет метеоритом Мерчисона.
«Благодаря этим зернам у нас теперь есть прямое свидетельство периода усиленного звездообразования в нашей галактике 7 миллиардов лет. Это один из ключевых результатов нашего исследования».
Просто невероятно думать обо всем, через что эти крошечные кусочки вещества должны были пройти, прежде чем приземлиться здесь, на Земле.
Исследование было опубликовано в PNAS.
Источники: Фото: (Janaína N. Ávila
