Prije četiri i pol milijarde godina, naš Sunčev sustav bio je oblak plina i prašine koji se vrtio oko Sunca. Ovaj kozmički rasadnik, poznat kao protoplanetarni disk, postupno se kondenzirao i akumulirao, stvarajući asteroide i planete. Kako je izgledao ovaj disk u svojoj mladosti i kakva je bila njegova struktura?
Misterije Protoplanetarnog Diska
Astronomi koriste teleskope kako bi promatrali protoplanetarne diskove oko udaljenih zvijezda, ali ne mogu direktno vidjeti kako je naš sustav izgledao u ranim fazama. Samo bi vanzemaljska civilizacija udaljena milijardama svjetlosnih godina mogla vidjeti naš Sunčev sustav kakav je nekada bio.
Srećom, svemir nam je ostavio tragove – fragmente objekata koji su se formirali rano u povijesti Sunčevog sustava i dospjeli do Zemlje kao meteoriti. Sastav ovih meteorita otkriva ‘priče’ o nastanku Sunčevog sustava, ali često postavlja više pitanja nego što daje odgovora.
Nova Otkrivenja iz Željeznih Meteorita
U radu objavljenom u časopisu Proceedings of the National Academy of Sciences, tim planetarnih znanstvenika s UCLA i Laboratorija primijenjene fizike Sveučilišta Johns Hopkins izvještava da su vatrostalni metali, poput iridija i platine, bili prisutni u većim količinama u meteorita iz vanjskog diska Sunčevog sustava. Ovi metali obično kondenziraju na visokim temperaturama i trebali bi se formirati bliže Suncu, gdje su temperature bile znatno više. Ovo otkriće sugerira da je postojala putanja koja je premjestila ove metale iz unutarnjeg diska u vanjski.
Dinamika rane povijesti Sunčevog sustava
Većina meteorita formirala se unutar prvih nekoliko milijuna godina povijesti Sunčevog sustava. Neki meteoriti, nazvani hondriti, su neotopljene konglomeracije zrnaca i prašine preostale od formiranja planeta. Drugi meteoriti su doživjeli dovoljno topline da se otope dok su se njihovi ‘roditeljski‘ asteroidi formirali. Kada su se ovi asteroidi otopili, silikatni dio i metalni dio su se razdvojili zbog različite gustoće, slično kao što se voda i ulje ne miješaju.
Danas se većina asteroida nalazi u gustom pojasu između Marsa i Jupiter. Znanstvenici vjeruju da je Jupiterova gravitacija poremetila tijek ovih asteroida, uzrokujući mnoge sudare i raspade. Kada dijelovi ovih asteroida padnu na Zemlju i budu pronađeni, nazivaju se meteoriti.
Željezni meteoriti kao skriveni dragulji
Željezni meteoriti potječu iz metalnih jezgri najranijih asteroida, starijih od bilo kojih drugih stijena ili nebeskih objekata u našem Sunčevom sustavu. Željezo u ovim meteoritima sadrži izotope molibdena koji ukazuju na različite lokacije unutar protoplanetarnog diska gdje su se ovi meteoriti formirali. To omogućuje znanstvenicima da rekonstruiraju kemijski sastav diska u njegovim ranim fazama.
Prethodna istraživanja korištenjem Atacama Large Millimeter/submillimeter Array u Čileu otkrila su mnoge diskove oko drugih zvijezda koji nalikuju koncentričnim prstenovima, poput mete. Prstenovi ovih planetarnih diskova razdvojeni su fizičkim prazninama, što ne bi omogućilo transport vatrostalnih metala iz unutarnjeg diska u vanjski.
Nova studija sugerira da naš protoplanetarni disk vjerojatno nije imao strukturu prstena na samom početku. Umjesto toga, izgledao je više poput krafne, a asteroidi s metalnim zrnima bogatim iridijem i platinom migrirali su u vanjski disk dok se brzo širio.
Uloga Jupitera u zadržavanju metala
Međutim, nakon širenja diska, gravitacija je trebala povući te metale natrag u Sunce. No, to se nije dogodilo. Prema riječima prvog autora studije, Bidonga Zhanga, planetarnog znanstvenika s UCLA, Jupiter je vjerojatno otvorio fizičku prazninu koja je zarobila iridij i platinu u vanjskom disku i spriječio ih da padnu u Sunce.
“Ovi metali kasnije su uključeni u asteroide koji su se formirali u vanjskom disku. To objašnjava zašto meteoriti formirani u vanjskom disku – ugljični hondriti i ugljični tip željeznih meteorita – imaju mnogo veći sadržaj iridija i platine nego njihovi kolege iz unutarnjeg diska,” objašnjava Zhang.
Zhang i njegovi suradnici ranije su koristili željezne meteorite za rekonstrukciju distribucije vode u protoplanetarnom disku. “Željezni meteoriti su skriveni dragulji. Što više učimo o željeznim meteoritima, to više otkrivamo misterij rođenja našeg Sunčevog sustava,” zaključuje Zhang.
Ova nova otkrića otvaraju dodatna pitanja i potiču daljnja istraživanja koja bi mogla još više rasvijetliti složene procese koji su oblikovali naš Sunčev sustav u njegovim najranijim fazama.
Pozdrav svima! Hvala što čitate Kozmos.hr! Ja sam Ivan i dugi niz godina pišem o svermiu, astronomiji, znanosti, povijesti i arheologiji, a imao sam priliku sudjelovati i u dokumentarcima Science Discovery-ja te History Channel-a.
