Pienet siniset kristallit osoittavat auringon aktiivisen nuoren todistuksen

Meteoriitista löydettyjä mikroskooppisia mineraaleja tutkivat tiedemiehet ovat löytäneet todisteita taaperoauringon rapeudesta.

Tarkkailemalla nuoria tähtiä, tutkijat ovat kauan arvaamaan, että aurinko oli ollut aktiivinen nuoruudessaan. Nyt meteoriitin kiteet tarjoavat suoran todistuksen Auringon energisesta menneisyydestä.

Kuva varhaisesta aurinkolevystä, jossa on upotettu kuva sinisestä hiboniittikiteestä, joka on yksi ensimmäisistä aurinkokunnan mineraaleista.
Kenttämuseo, Chicagon yliopisto, NASA, ESA ja E. Feild (STScl)

Aurinko muodostui noin 4, 6 miljardia vuotta sitten pyörivästä kaasun ja pölyn kiekosta, joka todennäköisesti ulottui nykypäivän aurinkokunnan ulkopuolelle. Levy käynnistyi yli 1700 K (1 500 ºC tai 2 700 F F) lämpötiloissa, mutta sitten se jäähtyi antaen kaasun jähmettyä. Jotkut aines yhdistyivät planeettojen muodostamiseksi, mutta jotkut pysyivät ryhmittyneinä pienempiin kiviin.

Yksi fragmentti tällaisesta kallioperästä oli Murchisonin meteoriitti, joka laskeutui Murchisoniin, Australiaan, 28. syyskuuta 1969. Meteoriitti on ollut tutkijoiden aarreaitta löytöstään lähtien. Nyt Levke K p (Chicagon yliopisto) ja kollegat ovat havainneet, että meteoriitin sisällä olevat pienet siniset hiboniittikiteet maalaa kuvan Auringon alkaa. Tulokset ilmestyvät Nature Astronomy -kirjastosta .

Käyttämällä massaspektrometriä ETH Zürichissä, Sveitsissä, tutkijat analysoivat meteoriittien hiboniittikiteitä, joista monet ovat alle 100 mikronin poikki. Hiboniitti, mineraali, joka on valmistettu kalsiumista, alumiinista ja hapesta, jähmettyy noin 1700 K: n lämpötilassa ja muodostuu varhaisessa vaiheessa aurinkokunnan historiassa. Mutta aktiivisen nuoren auringon lähettämät korkeaenergiset protonit ja heliumytumat hajottivat jotkut atomista, jotka muodostavat hiboniitin, ja muuttivat niistä pienempiä atomeja, kuten neon ja helium. Nämä atomit pysyivät loukussa hiboniittihilassa miljardien vuosien ajan.

Koska neon ja helium ovat inerttejä kaasuja, niillä ei ole taipumusta olla vuorovaikutuksessa muiden atomien tai molekyylien kanssa, joten niiden määrä hiboniitissa ei ole muuttunut auringon alkuajoista lähtien. Kun Kööpin ryhmä käytti lasersädettä sulattamaan hiboniittijyviä, ne vapauttivat loukkuun jääneen neonin ja heliumin ja mittasivat niiden määrät massaspektrometrillä. "Emme tienneet, kuinka paljon neonia ja heliumia näemme", sanoo yhteistyökumppani Andrew Davis (Chicagon yliopisto), mutta "näkemämme määrä oli yllättävän suuri."

Koska nuoresta auringosta peräisin olevat protonit ja heliumytumat olivat erittäin korkeaa energiaa, suurin osa niistä olisi kulkenut suoraan hiboniitin läpi, kertoo avustaja Philipp Heck (kenttämuseo ja Chicagon yliopisto). "Todennäköisyys, että ne osuisivat [hiboniittiatomeihin], oli hyvin pieni", Heck sanoo. "Mutta vuo oli erittäin korkea", hän lisää, ja tämä johti odottamattoman suuriin mittauksiin neonille ja heliumille.

Auringon päästöt ovat edelleen korkean energian hiukkasia, mutta nykyisen vauhdin mukaan ryhmän löytämän neon- ja heliumimäärän luominen vie noin 100 miljoonaa vuotta. Tämä tarkoittaa, että aurinko oli nuoruudessaan aktiivisempi kuin nykyään. Vaikka tutkijoilla on jo kauan ollut vihjeitä Auringon energialähteistä, "tämä on vahvin todistusaineisto erittäin aktiivisen varhaisen auringon meteoriiteissa", Davis sanoo.

Myös David Kring (Lunar and Planetary Institute) toivoo tuloksia. "Todisteet vaikuttavat vakuuttavilta, mutta ne on vahvistettava lisäanalyyseillä", hän sanoo. "Rakastan tämän tyyppisiä hetkiä, kun meteorologit kykenevät käyttämään luonnon kivisiä roskia maalaamaan uusia kuvia aurinkokunnan alkuperästä."