Звездная пыль, найденная в древнем метеорите, была оставлена ​​сверхновой нового типа

Пылинка, извлеченная из древнего метеорита, упавшего в Антарктиду, похоже, прибыла из довольно необычного места в пространстве и времени.

Это крошечная пылинка минерала, называемого оливином, и его изотопный состав настолько чужд, что его могла произвести только другая звезда, умершая еще до рождения Солнечной системы. Редкие пылинки, известные как досолнечные зерна, высоко ценятся за то, что они могут рассказать нам о различных звездных средах в галактике и о мирах, которые могут там образоваться.

К сожалению, их трудно идентифицировать. Они очень маленькие, их средний размер составляет всего 150 нанометров, и обычно они глубоко погружены в метеоритную породу.

Команда под руководством астрогеолога Николь Невилл Сотрудники Института Луны и Планет в Хьюстоне обнаружили пресолнечное зерно оливина в антарктическом метеорите с помощью метода, называемого атомно-зондовой томографией, и установили рекорды, раскрывающие захватывающую историю.

«Материал создан в «В нашей Солнечной системе есть предсказуемые соотношения изотопов – вариантов элементов с разным числом нейтронов. Частица, которую мы анализировали, имеет соотношение изотопов магния, отличное от всего, что есть в нашей Солнечной системе», — говорит Невилл, который анализировал зерно как часть ее докторская степень в Университете Кертина в Перте, Австралия.

«Результаты были буквально заоблачными», — продолжает она. «Наиболее экстремальное изотопное соотношение магния в предыдущих исследованиях пресолнечных зерен составляло около 1200. Зерно в нашем исследовании имеет значение 3025, что является самым высоким из когда-либо обнаруженных. Это исключительно высокое изотопное соотношение можно объяснить только образованием в недавно обнаруженном тип звезды – сверхновая, горящая водородом».

Метеориты – это камни, упавшие на Землю из-за пределов нашей атмосферы; маленькие кусочки космоса, которые приходят к нам. Они дают нам небольшую капсулу времени того, когда они образовались, а также подробную информацию о составе пыли, из которой они образовались.

По большому счету, это куски нашей Солнечной системы, состоящие из частей. горных пород, которые могли образоваться на очень ранних этапах истории Солнечной системы, или кусков других планет.

Однако время от времени ученым удавалось идентифицировать крупицу чего-то, что сформировалось не так близко к дому. Такие призы охотно разыгрываются за то, что они могут рассказать нам о космосе за пределами солнечной среды.

Невилл и ее коллеги нашли свое досолнечное зерно в метеорите под названием Allan Hills 77307, найденном в Антарктиде еще в конце 1970-х годов. Этот метеорит классифицируется как углеродистый хондрит – кусок богатой углеродом породы, который образовался в самые ранние дни существования Солнечной системы и впоследствии провел миллиарды лет, просто болтаясь в космосе в качестве астероида.

Оливин , силикат магния и железа, довольно распространен как на Земле, так и во внеземных контекстах, но его изотопный состав варьируется в зависимости от того, где он образовался. Некоторые пресолнечные зерна можно идентифицировать по соотношению изотопов магния; сигнатурой, соответствующей ALH 77307, является особенно высокое соотношение магния-25.

Когда Невилл и ее коллеги использовали атомно-зондовую томографию на пятнышке оливина размером всего 400 на 580 нанометров (это примерно в 170 раз меньше чем ширина человеческого волоса), они обнаружили, что в нем содержится более высокая доля магния-25, чем в любом когда-либо измеренном образце – намного выше, чем во всем, что могло быть произведено в Солнечной системе.

Модели предполагают, на самом деле, наблюдаемое соотношение, скорее всего, возникло в результате какого-то сильного события, которого в Солнечной системе не было (и надеюсь никогда) не произойдет – сверхновая, взрывная смерть массивной звезды. Затем зерно просто висело вокруг, пока не прибыла Солнечная система, и оно застряло в 77307 хиджры.

«Атомный зонд дал нам целый уровень детализации, которого мы не знали. «Сверхновая, горящая водородом, — это тип звезды, который был открыт совсем недавно, примерно в то же время, когда мы были анализ крошечной частицы пыли. Использование атомного зонда в этом исследовании дает новый уровень детализации, помогая нам понять, как образовались эти звезды».

Однако это будет другая работа, в другой раз. А пока нам остается только удивляться тому, как искусные ученые находят и анализируют иголку в стоге сена метеорита.

Исследование опубликовано в Астрофизическом журнале.