gov-civil-vilareal.ptSternenstaub ist nicht magisch, aber er könnte uns sagen, woher das Wasser der Erde kommt
>Sternenstaub ist also vielleicht kein kosmischer Glitzer mit übernatürlichen Kräften, aber er hat seine eigene Magie, wenn es darum geht, uns Dinge zu erzählen, die wir sonst nie über das frühe Sonnensystem erfahren würden .
Wie die Erde zu ihrem Wasser kam, ist seit Jahren eine Frage über den Köpfen der Wissenschaftler. Jetzt mehrere Isotope in einer neuen präsolaren Art von Sternenstaub wurden gefunden im Allende-Meteorit, der 1969 auf die Erde fiel. Der Kosmochemiker François L. H. Tissot vom CalTech, der eine kürzlich in Science Advances veröffentlichte Studie leitete, und sein Team fanden einen Isotopenstaub, der durch einen mysteriösen Prozess gebildet wurde. Der andere könnte unsere Sicht auf die Ursprünge der Erde und sogar des Universums verändern.
Strontium-87 (bedeutet 87 Neutronen) ist das Isotop, das uns durch die Zeit zurückbringen kann, bis die Erde ihr Wasser bekam. Tissot und sein Team fanden heraus, dass die Sternenstaubkörner im Meteoriten dieses Isotop enthalten, das ein Nebenprodukt von . ist Rubidium-87 Verfall. Die Menge dieser beiden Isotope im Meteoriten könnte uns sagen, ob die Erde als trockener Planet entstand oder einmal mehr Wasser hatte, den sie schließlich verlor.
Es gibt viel Rubidium-87 im Sonnensystem, weil es durch andere nukleosynthetische Prozesse produziert wird, die den Hauptbeitrag zur Zusammensetzung des Sonnensystems leisten, sagte Tissot gegenüber SYFY WIRE.
Wir sind kohlenstoffbasierte Lebensformen. Organische Moleküle, aus denen vom Menschen bis zur Pflanze alles besteht, müssen Kohlenstoff enthalten. Das radioaktive Isotop Kohlenstoff-14 kann verwendet werden, um Mumien und andere alte Dinge auf der Erde zu datieren, in denen diese organischen Stoffe gefunden werden, da seine Halbwertszeit oder die Zeit, die es dauert, bis die Hälfte davon zerfällt, etwa 5.700 Jahre beträgt. Vergleichen Sie das mit der 49-Milliarden-Jahres-Halbwertszeit von Rubidium-87. Das erklärt, warum Rb-87 verwendet werden kann, um die ältesten Objekte des Sonnensystems und möglicherweise des Universums zu datieren.
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Da Rb-87 ein flüchtiger Stoff ist, oder eine Substanz, die selbst bei niedrigen Temperaturen leicht zu Gas verdampft, enthalten Sonnensystemobjekte, die einen hohen Anteil an anderen flüchtigen Stoffen haben, auch große Mengen dieses Isotops. Hier wird es interessant. Es wird angenommen, dass sich auch Objekte des Sonnensystems, die Wasser enthalten, eines der flüchtigen Stoffe, die häufig bei Rb-87 gefunden werden, viel weiter draußen gebildet haben. Am Rand des Sonnensystems können die Temperaturen so tief sinken, dass das Rubidium nicht verdampft. Meteoriten mit erheblichen Wassermengen, die sich wahrscheinlich weit von der Erde entfernt gebildet haben.
Ein Stück des Allende-Meteoriten (ganz links). Bildnachweis: NASA/Johnson Space Flight Center
Das meiste, was wir wissen, deutet darauf hin, dass die Erde ohne viel Wasser und Rubidium akkretiert wurde, sagte Tissot. Ob Wasser und Rb verloren gegangen sind, wollen wir als nächstes klären.
Urzeitliche Meteoriten könnten aus den gleichen Materialien bestehen, die zu Beginn des Sonnensystems zu unserem Planeten gewachsen sind. Da Rubidium-87 in Strontium-87 zerfällt, kann man sich vorstellen, wie alt ein Meteorit war, der einst Wasser auf unseren Planeten gebracht haben könnte. Das Verhältnis von Rubidium zu Strontium auf der Erde ist zehnmal niedriger als das von wasserreichen Meteoriten. Dies könnte bedeuten, dass die Erde entweder aus relativ trockenen Materialien mit geringem Wasser- und Rubidiumgehalt oder aus wasserreichen Materialien gebildet wurde, die sie schließlich aus irgendeinem Grund verloren hat.
Sagen wir, die Erde begann mit Wasser und Rubidium überzulaufen. Durch den Rubidium-Zerfall wäre viel mehr Sr-87 produziert worden, als wenn der Erde zunächst Wasser und andere flüchtige Stoffe fehlten. Seine Zusammensetzung wäre ähnlich der von Meteoriten ohne viele flüchtige Stoffe und auch den kalzium- und aluminiumreichen Einschlüssen (CAIs) in diesen Meteoriten. CAIs reichen zurück – weit zurück – bis zu 4,567 Milliarden Jahre. Sie waren auch Teil der ersten Objekte, die sich im ehemaligen Sonnennebel zu bilden begannen und mehr über die Sternen- und Planetenentstehung verraten können. Eintreten Strontium-84 , der Grund, warum Tissot denkt, dass dieser Sternenstaub anders ist als alles andere im Sonnensystem.
Die von uns gefundene Signatur sei wegen ihrer Isotopenzusammensetzung so exotisch, sagte er. Es enthielt bis zu 8% mehr Sr-84 als alle anderen bekannten Sonnensystemmaterialien (bei denen die Menge an Sr-84 zwischen den Proben höchstens um 0,02% variiert). Die von uns gefundenen Signaturen sind damit zwei Größenordnungen größer als bisher beobachtete Effekte.
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Der ungewöhnlich hohe Gehalt an CAIs und einem anderen Strontiumisotop, Strontium-84, im Allende-Meteoriten haben Wissenschaftler für immer verwirrt, ob sich die Erde mit oder ohne viel Wasser gebildet hat. Sr-84 wird von a . hergestellt Nukleosynthese Prozess ist nicht viel bekannt. Dieser Vorgang, bekannt als p-Prozess Sie könnte die ferne Vergangenheit weit aufblasen, wenn sie endlich verstanden wird. Die Sternenstaubkörner des Allende-Meteoriten enthalten möglicherweise Sr-84 in reiner Form, was uns zumindest etwas mehr über den mysteriösen p-Prozess sagen könnte.
In welchen Arten von Sternen der p-Prozess auftritt, bleibt unbekannt, und da es nur wenige Daten zum Testen von Modellen gab, war es fast unmöglich, herauszufinden, wie er funktioniert. Der Allende-Meteorit hat mit dem Sr-84 zumindest ein Portal in die Vergangenheit geöffnet, von dem angenommen wird, dass es aus dem p-Prozess stammt.
Jetzt, da wir wissen, dass eine p-Prozess-Trägerphase existiert, arbeiten wir daran, sie physikalisch zu identifizieren, anstatt die chemische Identifizierung, die wir in dieser Studie durchgeführt haben, um mehr über ihre Mineralogie und Zusammensetzung zu erfahren, sagte Tissot. Dies hilft zu verstehen, welche anderen Elemente zusammen mit Sr-84 während des p-Prozesses produziert werden.
Sternenstaub hat also wirklich Kräfte, nur nicht die, die du vielleicht erwartet hättest.
