kozmos.hr
Svemir

Željezni meteoriti i tragovi ranog Sunčevog sustava

objavljeno

Željezni meteoriti pružaju znanstvenicima tragove o nekim od nasilnih događaja koji su se dogodili tijekom milijuna godina kaosa u ranom Sunčevom sustavu.

Rani Sunčev sustav

Period ‘mladosti’ našeg Sunčevog sustava – pogotovo razdoblje između 7.8 i 11.7 milijuna godina nakon formiranja Sunca – bio je veoma kaotičan. Barem tako tvrdi nova analiza željeznih mateorita koji su nekada bili dio jezgre metalnih asteroida. Međunarodni tim istraživača analizirao je izotope paladija, srebra i platine u 18 željeznih meteorita pronađenih na Zemlji kako bi bolje razumjeli evoluciju njihovih matičnih tijela.

Metalni asteroidi sadrže guste željezne jezgre, a željezni meteoriti potječu iz tih jezgri te se od matice odvojeni tijekom sudara s drugim asteroidima ili nebeskim tijelima. Paladij 107 podliježe radioaktivnom raspadu u srebro 107 s vremenom poluraspada od 6.5 milijuna godina. Prethodna mjerenja relativne zastupljenosti dvaju izotopa masenim spektrometrom već su sugerirala da su se asteroidne jezgre (u čijem su sastavu meteoriti nekoć bili) brzo ohladile. No, ostalo je otvoreno pitanja kada je došlo do ovog brzog hlađenja?

Komad željeznog meteorita (u ovom slučaju dio udara asteroida u krater Barringer u Arizoni) (©NASA).
Komad željeznog meteorita (u ovom slučaju dio udara asteroida u krater Barringer u Arizoni) (©NASA).

Kada dolazi do hlađenja?

Kako bi suzili datum istraživački tim poboljšao je proces masenog spektrometra i tražio izotopi rijetke metalne platine koja je nastala od kozmičkih zraka koje utječu na meteorite dok su putovali svemirom – „Naša dodatna mjerenja količine izotopa platine omogućila su nam da ispravimo mjerenja izotopa srebra zbog izobličenja uzrokovanih kozmičkim zračenjem uzoraka u svemiru. Tako da smo uspjeli datirati vrijeme sudara preciznije nego ikada prije,“ rekla je Alison Hunt.

Datumi do kojih je Huntov tim stigao bili su između 7.8 milijuna i 11.7 milijuna godina nakon formiranja Sunčevog sustava – relativno kratak vremenski raspon u njegovoj povijesti dugoj 4.5 milijardi godina, iako bi proučavanje drugih meteorita moglo produljiti eru.

Kaotično razdoblje

Nalazi sugeriraju da je rani Sunčev sustav bio izuzetno kaotičan. Planeti ne bi ni završili formiranje, a asteroidi i protoplaneti bi se često sudarali, skidajući silikatni plašt s nekih većih asteroida kako bi izložili svoje metalne jezgre svemiru i dopuštajući im da se brzo ohlade prije nego što bi daljnji sudari razbili jezgre.

Nešto je izazvalo ovaj kaos, a Huntov tim misli da je to uvelike bilo povezano s rasipanjem solarne maglice (oblaka plina koji je formirao Sunce). Zatim su se ostatci tog oblaka složili u disk oko mlade zvijezde. Kako se plin hladio, iz njega su se kondenzirali prašina i led, koji su se procesom zvanim akrecija nagomilali u planete, asteroide i komete koje smo danas upoznati.

Međutim planeti su imali samo ograničeno vrijeme za sastavljanje. Naime, kako se Sunce postupno ‘uključivalo’, solarni je vjetar počeo otpuhavati ostatke solarne maglice. Mlada planetarna tijela bila su vođena trenjem s plinom, usporavajući njihovu orbitalnu brzinu. Bez plina koji bi obuzdao ta planetarna tijela, moralo je postojati razdoblje kaosa u kojem su planetarne orbite divljale.

Drugi čimbenici?

Međutim, drugi događaji otprilike u isto vrijeme također su mogli pridonijeti kaosu. Primjerice, planeti plinovitih divova – posebice Jupiter i Saturn – ‘migrirali’ su oko ranog Sunčevog sustava, a njihov je gravitacijski utjecaj poremetio orbite manjih tijela, potaknuvši ih na formiranje asteroidnog i Kuiperovog pojasa.

Konkretno jedan model, poznat kao Grand Tack, sugerira da je Jupiter migrirao unutar sustava u jednom trenutku približivši se Suncu bliže nego Mars prije nego je Saturnova gravitacija utjecala na Jupiter da ponovno migrira prema van na svoj sadašnji položaj. Model Grand Tack predviđa da bi se ovaj događaj zbio oko 10 milijuna godina od formiranja Sunčevog sustava.

Međutim, izazov je dokazati što se dogodilo prije 4.5 milijardi godina, a ova nova studija koja sugerira sudbinu asteroida koji su proizvodili željezne meteorite pruža nove dokaze o tome koliko je rani Sunčev sustav mogao biti nasilan.

Cerera završila u pojasu asteroida zbog Jupitera?

Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram

t.me/kozmoshr

Izvori:

Alison C. Hunt et al., „The dissipation of the solar nebula constrained by impacts and core cooling in planetesimals,“ Nature Astronomy (2022).

Keith Cooper (6. lipnja 2022.), „Iron meteorites point to millions of years of chaos in early solar system,“ space.com (pristup 6. lipnja 2022).

Student povijesti koji u slobodno vrijeme voli čitati i pisati o svojim najdražim temama - povijesti, svemiru i astronomiji.