 |
| Νέα ευρήματα ανατρέπουν την κρατούσα θεωρία για τον σχηματισμό πλανητών στη διαστημική γειτονιά μας. |
Μια μελέτη με επικεφαλής ερευνητές του Πανεπιστημίου Γέιλ παρέχει τις πρώτες χημικές ενδείξεις ότι το αέριο άρχισε να διαχωρίζει τα δομικά υλικά των πρώτων στερεών σωμάτων του ηλιακού μας συστήματος νωρίτερα απ’ ό,τι γνωρίζαμε μέχρι σήμερα.
Αν τα πρώτα στερεά σώματα του εξωτερικού Ηλιακού Συστήματος συνοδεύονταν από μια «συνταγή», αυτή θα απαιτούσε γενναία ποσότητα χόνδρων (ή χονδρουλών) δηλαδή κόκκων πετρώματος μεγέθους περίπου ενός χιλιοστού που σχηματίστηκαν υπό την επίδραση υψηλών θερμοκρασιών και πολύ μικρή ποσότητα παγωμένης σκόνης. Αυτή η σκόνη γνωστή ως matrix (όρος προερχόμενος από την ελληνική λέξη «μητέρα» με διάφορες ερμηνείες ανά περίπτωση ανάμεσα στις οποίες και η έννοια «σπόρος») περιείχε πάγο νερού και οργανικά μόρια ωστόσο μόνο ένα μικρό μέρος της ενσωματώθηκε στα πρώιμα σώματα που μελέτησαν οι ερευνητές.
Η ερευνητική ομάδα εντόπισε τώρα τις πρώτες γεωχημικές ενδείξεις ότι αυτή η προτίμηση υπέρ των χόνδρων είχε ήδη διαμορφωθεί μέσα στο πρώτο εκατομμύριο χρόνια ύπαρξης του ηλιακού μας συστήματος. Προηγούμενα στοιχεία για έναν τέτοιο διαχωρισμό προέρχονταν από αντικείμενα που σχηματίστηκαν 2 έως 4 εκατομμύρια χρόνια μετά την έναρξη του σχηματισμού του ηλιακού μας συστήματος.
Για να ανασυνθέσουν εκείνο το πρώιμο μείγμα οι ερευνητές χρειάστηκε να αναζητήσουν συστατικά που δεν σώζονται πλέον στη φυσική τους μορφή. Μελέτησαν σιδερένιους μετεωρίτες από μητρικά σώματα που είχαν λιώσει ολοκληρωτικά, καταστρέφοντας τους χόνδρους που περιείχαν. Τα χημικά ίχνη που διατηρήθηκαν μετά την τήξη αυτή επέτρεψαν στην ομάδα να κινηθεί αντίστροφα και να υπολογίσει τις αρχικές αναλογίες. Τα ευρήματα δημοσιεύθηκαν στην επιθεώρηση «Nature Astronomy».
«Αυτές οι πανταχού παρούσες μικροσκοπικές σφαίρες πετρώματος είναι τα βασικά δομικά στοιχεία από τα οποία τελικά συναρμολογήθηκαν οι ίδιοι οι πλανήτες. Τώρα γνωρίζουμε ότι ήδη από την αρχή διαχωρίζονταν και ενσωματώνονταν στην πρώτη γενιά στερεών σωμάτων» δήλωσε ο πρώτος συγγραφέας της μελέτης Νταμανβίρ Γκρέγουαλ επίκουρος καθηγητής Επιστημών της Γης και των Πλανητών στη Σχολή Τεχνών και Επιστημών του Γέιλ.
Δύο χημικοί δείκτες αποκαλύπτουν την αρχική «συνταγή»
Αυτά τα πρώιμα σώματα, που ονομάζονται πλανητοειδή είχαν συγκεντρώσει αρκετό ραδιενεργό αλουμίνιο-26 ώστε να παραχθεί η θερμότητα που προκάλεσε την τήξη τους. Κανένα διατηρημένο σώμα από το πρώτο εκατομμύριο χρόνια δεν έχει κρατήσει το αρχικό μη λιωμένο μείγμα χονδρουλών και μήτρας. Ως εκ τούτου οι ερευνητές χρειάζονταν έναν διαφορετικό τρόπο για να προσδιορίσουν τη σύστασή τους.
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν δύο ανεξάρτητους χημικούς δείκτες που συνδέονται με τη μήτρα. Το θείο είναι συγκεντρωμένο στη μήτρα και επομένως μπορεί να αποκαλύψει πόση σκόνη περιείχε αρχικά ένα μητρικό σώμα. Η κατάσταση οξείδωσης του σιδήρου, δηλαδή ένα μέτρο της χημικής του κατάστασης, παρέχει μια ξεχωριστή ένδειξη για την ποσότητα πάγου νερού και οξειδωμένης σκόνης που ενσωματώθηκε σε αυτό το σώμα.
Και οι δύο μετρήσεις έδειξαν ότι η αρχική περιεκτικότητα σε μήτρα ήταν μόλις 8% έως 17%, χαμηλότερη από εκείνη που έχει βρεθεί σε οποιουσδήποτε γνωστούς χονδρίτες — τους πρωτόγονους μετεωρίτες που εξακολουθούν να περιέχουν χονδρούλες.
«Και οι δύο δείκτες, ανεξάρτητα ο ένας από τον άλλο, αφηγούνται την ίδια ιστορία: αυτά τα πρώιμα πλανητοειδή είχαν εξαιρετικά μικρή ποσότητα matrix. Το γεγονός ότι συγκλίνουν σε αυτό το συμπέρασμα είναι που καθιστά το αποτέλεσμα τόσο ισχυρό» λέει ο Γκρέγουαλ.
Οι χονδρούλες κυριαρχούσαν στα πρώτα σώματα
Η ανασύσταση αυτή πηγαίνει πιο πίσω στον χρόνο από τα στοιχεία που διατηρούνται στους ανθρακούχους χονδρίτες του εξωτερικού ηλιακού συστήματος. Αυτοί οι πρωτόγονοι, πετρώδεις μετεωρίτες περιέχουν οργανικές ενώσεις και νερό μαζί με πυριτικά ορυκτά. Οι ερευνητές γνώριζαν ήδη ότι οι ανθρακούχοι χονδρίτες που σχηματίστηκαν νωρίτερα περιείχαν περισσότερους χόνδρους και λιγότερη μήτρα από εκείνους που σχηματίστηκαν αργότερα. Το μοτίβο αυτό υποδήλωνε ότι οι περιοχές όπου συναρμολογούνταν τα πλανητοειδή ευνοούσαν τους πετρώδεις κόκκους έναντι της παγωμένης σκόνης όμως δεν μπορούσε να προσδιορίσει τη σύσταση της πρώτης γενιάς σωμάτων.
«Η εργασία μας δείχνει ότι αυτή η διαδικασία συναρμολόγησης ήταν αξιοσημείωτα επιλεκτική από την αρχή. Τα πρώτα σώματα του εξωτερικού Ηλιακού Συστήματος αποτελούνταν κατά 83% έως 92% από χονδρούλες, με πολύ μικρή ποσότητα της παγωμένης, πλούσιας σε πτητικά συστατικά σκόνης που κυριαρχεί στα αντικείμενα που σχηματίστηκαν αργότερα» εξηγεί ο Γκρέγουαλ.
Οι χόνδροι που διατηρούνται στους χονδρίτες προσφέρουν μια απτή σύνδεση με αυτή την αρχαία διαδικασία. Οι χονδρίτες είναι οι πιο πρωτόγονοι μετεωρίτες που υπάρχουν στις γεωλογικές συλλογές, επιτρέποντας στους ερευνητές να εξετάσουν υλικό που δεν υπέστη την πλήρη τήξη που υπέστησαν τα μητρικά σώματα των σιδερένιων μετεωριτών.
«Μπορείς να τους κρατήσεις στο χέρι σου και να γνωρίζεις ότι ξεκίνησαν ως μέρος μιας διαδικασίας που άρχισε πριν από δισεκατομμύρια χρόνια. Είναι μια χρονική κλίμακα που είναι δύσκολο να συλλάβει ο νους. Τα ευρήματα βοηθούν επίσης να εξηγηθεί γιατί οι παλαιότεροι χόνδροι είναι σπάνιοι στο αρχείο των μετεωριτών. Ενσωματώθηκαν σε πρώιμα σώματα τα οποία στη συνέχεια έλιωσαν εξαφανίζοντας τους χόνδρους αλλά αφήνοντας πίσω τους χημικά ίχνη που αποκαλύπτουν την προηγούμενη παρουσία τους.
Naftemporiki.gr
