Метеорит помог астрономам раскрыть тайну рождения космической пыли
Зерна космической пыли, из которой были сформированы Земля и все остальные планеты, возникают внутри останков сверхновых не сразу, а через несколько лет после взрыва звезды, заявляют ученые в статье, опубликованной в журнале Science Advances.
"Когда этот процесс начинается, пыль непрерывно формируется на протяжении нескольких лет, и накапливается внутри туманности, что полностью соответствует тому, как много пыли астрономы обычно находят в окрестностях взорвавшихся звезд. Чем больше мы узнаем о том, как возникает эта пыль, тем лучше мы понимаем историю эволюции Вселенной", — заявил Нань Лю (Nan Liu) из Института науки Карнеги в Вашингтоне (США).
Сверхновые звезды вспыхивают в результате гравитационного коллапса массивных звезд, когда тяжелое ядро сжимается и создает волну разряжения, выбрасывающую легкое вещество внешних слоев светила в открытый космос. В результате этого образуется светящаяся газовая туманность, которая продолжает расширяться некоторое время после взрыва.
За последние годы ученые фиксировали сотни новых сверхновых и активно изучали их вспышки, что помогло нам узнать много нового о том, как рождаются элементы тяжелее железа, как могла возникнуть Солнечная система и какую роль сверхновые играют в эволюции галактик и рождении звезд в них.
Как отмечает Лю, несмотря на то, что сверхновые ученые серьезно изучают уже более полувека, главной их загадкой до сих пор остается то, где именно и как формируются зерна пыли, из которых впоследствии возникают облака газа и пыли, где рождаются новые звезды.
Часть астрономов считает, что большая часть из них возникает практически сразу после взрыва светила, а другие предполагают, что эти "стройблоки планет" возникают еще до смерти звезды, в то время, когда она превращается в красного гиганта и начинает выбрасывать огромное количество материи в окружающий космос.
Лю и его коллеги попытались разрешить эти споры необычным образом – они не стали следить за сверхновыми, а проанализировали состав примитивных астероидов, упавших на Землю. Подобные астероиды, по словам планетологов, содержат в себе микроскопические зерна углеродной пыли, которые возникли еще до того, как зажглось Солнце, и после этого никогда не менялись.
Как они связаны со сверхновыми? Дело в том, что доли изотопов определенных химических элементов, таких как кремний, титан и ванадий, присутствующих внутри этих зерен, зависят от того, в какой части туманности они возникли. К примеру, доля кремния-28 указывает на то, как близко эти зерна находились к эпицентру взрыва, а соотношение долей нестабильных ванадия-49 и титана-49 – на время их рождения.
Руководствуясь подобными идеями, ученые измерили доли кремния и продуктов распада изотопов металлов в крупном метеорите, упавшем в окрестностях австралийского города Мурчисон в 1969 году.
Эти замеры показали, что будущие "стройблоки" планет возникли не сразу после взрыва сверхновой или до него, а примерно через два года после смерти звезды. Подобное замедленное формирование пыли, как считают ученые, может особым образом сказываться на химическом составе будущих планет, что они планируют проверить в ближайшем будущем, наблюдая за реальными сверхновыми.