Шта је подстакло формирање нашег малог угла универзума - нашег сунца и планетарног система? Већ неколико деценија научници су сматрали да се Сунчев систем формирао као резултат ударног таласа експлодирајуће звезде - супернове - који је покренуо колапс густог, прашњавог облака гаса, који се затим стекао у облику сунца и планета. Али детаљни модели овог процеса формирања делују само под поједностављујућом претпоставком да су температуре током насилних догађаја остале константне. То је, наравно, врло мало вероватно. Али сада, астрофизичари из одељења за земаљски магнетизам Институције Царнегие (ДТМ) по први пут су показали да би супернова заиста могла да покрене стварање Сунчевог система у вероватнијим условима брзог загревања и хлађења. Да ли су та нова открића решила ову дугогодишњу расправу?
"Имали смо хемијске доказе из метеорита који указују на супернову која покреће стварање нашег Сунчевог система од 1970-их", приметио је главни аутор, Царнегиејев Алан Босс. „Али ђаво је био у детаљима. Све до ове студије научници нису успели да развију самоследни сценарио, где се истовремено покреће колапс када се новостворени изотопи из супернове убризгавају у облак који се урушава. "
Краткотрајни радиоактивни изотопи - верзије елемената са истим бројем протона, али различитим бројем неутрона - који се налазе у веома старим метеоритима пропадају на време од милион година и претварају се у различите (такозване кћери) елементе. Проналажење кћерских елемената у примитивним метеоритима подразумева да су родитељски краткотрајни радиоизотопи требали бити створени само милион или нешто година пре него што су метеорити формирани. "Један од ових матичних изотопа, гвожђе-60, може се произвести у значајним количинама само у моћним нуклеарним пећима масивних или еволуираних звезда", објаснио је Босс. „Гвожђе-60 пропада у никл-60, а никл-60 је пронађено у примитивним метеоритима. Тако да знамо где је и када направљен родитељски изотоп, али не и како је доспео овде. "
Претходни модели Босса и бившег ДТМ Феллов Пруденце Фостер показали су да би се изотопи могли депоновати у пре-соларни облак ако би се ударни талас од експлозије супернове успорио на 6 до 25 миља у секунди, а талас и облак имали сталну температуру - 440 ° Ф (10 К). „Ти модели нису функционисали ако је материјал загреван компресијом и хлађен зрачењем, а та загонетка оставила је озбиљне сумње у заједници око тога да ли је шок супернове започео ове догађаје пре више од четири милијарде година или не“, приметио је Харри Ванхала, који је негативан резултат пронашао у свом доктора наука. рад на тези у Харвард-Смитхсониан Центру за астрофизику 1997.
Користећи прилагодљиви хидродинамички код за прочишћавање мрежице, ФЛАСХ2.5, дизајниран за руковање ударним фронтовима, као и побољшани закон о хлађењу, истраживачи из Царнегиеа размотрили су неколико различитих ситуација. У свим моделима, ударни фронт је погодио пре-соларни облак са масом нашег Сунца, која се састоји од прашине, воде, угљен-моноксида и молекуларног водоника, достигавши температуре чак и 1.340 ° Ф (1000 К). У недостатку хлађења, облак се није могао урушити. Међутим, са новим законом о хлађењу, открили су да је после 100.000 година предсоларни облак био 1.000 пута гушћи него пре тога и да се топлота са шокног фронта брзо изгубила, резултирајући само танким слојем са температурама блиским 1.340 ° Ф (1000 К). После 160.000 година облачни центар се срушио и постао милион пута гушћи, формирајући протосун. Истраживачи су открили да су изотопи са шок фронта мешани у протосун на начин који је у складу са њиховим пореклом у супернови.
„Ово је први пут да се показало да делује детаљан модел супернове која покреће стварање нашег соларног система“, рекао је Босс. „Почели смо с Малим праском 9 милијарди година након Великог праска.“
Извор: Царнегие Институтион фор Сциенце
