ما يخبرنا رماد نجم الموت عن ولادة نظامنا الشمسي


قبل مليارات السنين ، قبل أن يولد نظامنا الشمسي ، تراكمت نجمة ميتة تعرف باسم قزم أبيض في نظام قريب للنجم الثنائي ما يكفي من المواد من رفيقه ليجعله "يذهب نوفا". وقع الانفجار النجمي في حبيبات الغبار المزوّرة بتركيبات غريبة لم يتم العثور عليها في نظامنا الشمسي. وجد فريق من الباحثين بقيادة UA مثل هذه الحبوب (صورة مدمجة) ، مغلفة في نيزك ، التي نجت من تشكيل نظامنا الشمسي وتحليله بأدوات حساسة بما يكفي لتعريف ذرات مفردة في عينة. بقياس واحد 25000 من البوصة ، كشفت حبة الجرافيت الغنية بالكربون (أحمر) عن بقع مدمجة من المواد الغنية بالأكسجين (الأزرق) ، وهما نوعان من صناعة النجوم التي كان يعتقد أنهما لا يمكن أن تتشكل في ثوران نوفا نفسه.
الائتمان: جامعة أريزونا / هيذر روبر
اكتشف فريق من الباحثين بقيادة جامعة أريزونا حبة من الغبار مزورة في مخاض وفاة نجم طويل.

يتحدى هذا الاكتشاف بعض النظريات الحالية حول كيف تزرع النجوم المميتة الكون بمواد خام لتشكيل الكواكب ، وفي النهاية جزيئات الحياة السليفة.

تمثل قطعة صغيرة داخل نيزك شوندريتي تم جمعه في القارة القطبية الجنوبية ، النجم الصخري الفعلي ، من المرجح أن يقذف في الفضاء بواسطة نجم متفجر قبل وجود شمسنا. على الرغم من أنه يعتقد أن هذه الحبوب توفر مواد خام مهمة تساهم في المزيج الذي تشكلت منه الشمس وكواكبنا ، فإنها نادراً ما تنجو من الاضطراب الذي يصاحب ولادة النظام الشمسي.

وقال بيير هينكور ، المؤلف الرئيسي للصحيفة ، والمقرر نشره على الإنترنت على موقع Nature Astronomy يوم 29 إبريل: "كغبار فعلي من النجوم ، تمنحنا هذه الحبوب المصغرة نظرة ثاقبة لبنات البناء التي تشكل منها نظامنا الشمسي. "كما أنها توفر لنا لمحة مباشرة عن الظروف في نجم في الوقت الذي تم تشكيل هذه الحبوب."

تمثل حبيبة الغبار التي يطلق عليها اسم LAP-149 المجموعة الوحيدة المعروفة لحبوب الجرافيت والسيليكات التي يمكن تتبعها لنوع معين من الانفجار النجمي يُسمى nova. بشكل ملحوظ ، نجت من الرحلة عبر الفضاء بين النجوم وسافر إلى المنطقة التي أصبحت نظامنا الشمسي قبل حوالي 4.5 مليار سنة ، ربما في وقت سابق ، حيث أصبحت جزءا لا يتجزأ من نيزك بدائي.

Novae عبارة عن أنظمة نجمية ثنائية في طريقها إلى أن تتلاشى بقايا النجم الأساسية ، التي تدعى قزم أبيض ، في حين أن رفيقها إما نجم متسلسل رئيسي منخفض الكتلة أو عملاق أحمر. ثم يبدأ القزم الأبيض في نقل المواد من رفيقها المتضخم. بمجرد أن يتراكم ما يكفي من المواد النجمية الجديدة ، فإن القزم الأبيض يشتعل مرة أخرى في فورات دورية عنيفة بما يكفي لصياغة عناصر كيميائية جديدة من الوقود النجمي ونقلها إلى عمق الفضاء ، حيث يمكنهم السفر إلى أنظمة النجوم الجديدة والاندماج في موادهم الخام .

منذ فترة وجيزة من الانفجار العظيم ، عندما كان الكون يتكون فقط من الهيدروجين والهيليوم وآثار الليثيوم ، ساهمت الانفجارات النجمية في التخصيب الكيميائي للكون ، مما أدى إلى عدد كبير من العناصر التي نراها اليوم.

من خلال الاستفادة من مرافق الميكروسكوب الأيوني والإلكترون المتطورة في مختبر القمر والكواكب UA ، قام فريق بحثي بقيادة Haenecour بتحليل حبيبات الغبار بحجم الميكروب وصولاً إلى المستوى الذري. لقد تحول الرسول الصغير من الفضاء الخارجي إلى أنه غريب حقًا - تم إثرائه بدرجة كبيرة في نظير كربون يسمى 13C.

وقال هينيكور ، الذي سينضم إلى مختبر القمر والكواكب كأستاذ مساعد في: "إن التركيبات النظرية الكربونية في أي شيء أخذناه من أي وقت مضى والتي جاءت من أي كوكب أو جسم في نظامنا الشمسي تختلف عادةً بعامل يبلغ 50". السقوط. "تم إثراء الـ 13 C التي وجدناها في LAP-149 بأكثر من 50000 ضعف. هذه النتائج توفر دليلًا مخبريًا إضافيًا على أن الحبوب الغنية بالكربون والأكسجين من النبتة ساهمت في بناء كتل نظامنا الشمسي."

على الرغم من أن النجوم الأم لم تعد موجودة ، فإن المؤلفات النظرية والكيميائية والبنية المجهرية لحبيبات ستاردست الفردية المحددة في النيازك توفر قيودًا فريدة على تكوين الغبار والظروف الديناميكية الحرارية في التدفقات النجمية ، كما كتب المؤلفون.

كشف التحليل المفصل عن المزيد من الأسرار غير المتوقعة: على عكس حبيبات الغبار المماثلة التي تم تزويرها في النجوم المحتضرة ، يعد LAP-149 أول حبة معروفة تتكون من الجرافيت الذي يحتوي على مادة سيليكات غنية بالأكسجين.

"إن اكتشافنا يوفر لنا لمحة عن عملية لا يمكن أن نشهدها على الأرض" ، أضاف هينكور. "إنها تخبرنا كيف تتشكل حبيبات الغبار وتتحرك من الداخل حيث يتم طردها بواسطة nova. نعلم الآن أن حبيبات الغبار الكربونية والسيليكات يمكن أن تتشكل في إخراج nova نفسه ، ويتم نقلها عبر كتل متمايزة كيميائياً داخل إخراج ، وهو الشيء الذي تنبأ به نماذج من novae ولكن لم يتم العثور عليها في عينة ".

لسوء الحظ ، لا يحتوي LAP-149 على ما يكفي من الذرات لتحديد عمره بدقة ، لذلك يأمل الباحثون في العثور على عينات مماثلة أكبر في المستقبل.

وقال توم زيغا ، المدير العلمي لمرفق Kuiper لتصوير المواد وتوصيفها في UA: "إذا استطعنا تحديد تاريخ هذه الأشياء في يوم من الأيام ، فيمكننا الحصول على فكرة أفضل عن شكل مجرتنا في منطقتنا وما الذي أدى إلى تكوين النظام الشمسي". وأستاذ مشارك في مختبر القمر والكواكب وقسم UA لعلوم وهندسة المواد. "ربما نحن مدينون لوجودنا في انفجار سوبر نوفا قريب ، وضغط السحب من الغاز والغبار بحدثتها الصادمة ، وإشعال النجوم وإنشاء مشاتل نجميّة ، على غرار ما نراه في صورة" أعمدة الإبداع "الشهيرة في هابل."

النيزك الذي يحتوي على بقعة صناعة النجوم هو واحد من أكثر النيازك البكر في مجموعة Lunar and Planetary Laboratory. يُصنَّف على أنه شندريت كربوني ، ويُعتقد أنه مماثل للمادة الموجودة على Bennu ، الكويكب المستهدف لمهمة OSIRIS-REx التي تقودها UA. من خلال أخذ عينة من Bennu وإعادتها إلى الأرض ، يأمل فريق مهمة OSIRIS-REx في تزويد العلماء بمواد لم تشهد سوى القليل من التغييرات ، إن وجدت ، منذ تكوين نظامنا الشمسي.

حتى ذلك الحين ، يعتمد الباحثون على اكتشافات نادرة مثل LAP-149 ، التي نجت من التعرض للانفجار من نجم متفجر ، واقعة في سحابة من الغاز والغبار المنهارة التي ستصبح نظامنا الشمسي وتصب في كويكب قبل سقوطه على الأرض.

وقال زيغا "إنه أمر رائع عندما تفكر في كل الطرق على طول الطريق الذي كان يجب أن يقتل هذه الحبوب".

شارك المقالة عبر:

اترك تعليقا:

اعلانك هنا

الاكتر شيوعا

إجمالي مرات مشاهدة الصفحة

Wikipedia

نتائج البحث

نموذج الاتصال

الاسم

بريد إلكتروني *

رسالة *

نموذج الاتصال

الاسم

بريد إلكتروني *

رسالة *