Wenn wir Proben aus dem Sonnennebel betrachten, denken wir an Kometen und Meteoriten. Dank einer neuen Studie von Alan Boss von Carnegie können wir nun die Entstehung der Sonne anhand einer Reihe theoretischer Modelle betrachten. Diese Arbeit könnte nicht nur helfen, einige der entdeckten Unterschiede zu erklären, sondern auch auf bewohnbare Exoplaneten hinweisen.
Gegenwärtig besteht ein Weg, auf die frühe Periode des Sonnensystems zurückzublicken, darin, über winzige Taschen kristalliner Teilchen in Kometen zu theoretisieren. Diese Partikel wurden bei hohen Temperaturen geschmiedet. Eine alternative Methode zur Untersuchung der Bildung des Sonnensystems ist die Analyse von Isotopen. Diese Varianten von Elementen tragen genau die gleiche Anzahl von Protonen, enthalten jedoch eine unterschiedliche Anzahl von Neutronen. Im Gegensatz zu den kristallinen Partikeln können wir Isotopenproben in die Hände bekommen, da sie in Meteoriten vorkommen. Während sie verfallen, verwandeln sie sich in verschiedene Elemente. Die anfängliche Anzahl von Isotopen kann den Forschern jedoch Aufschluss über ihre Herkunft geben und darüber, wie sie möglicherweise über das Sonnensystem der Neophyten gereist sind.
"Sterne sind in den frühen Phasen ihres Lebens von rotierenden Gasscheiben umgeben." sagt das Carnegie-Team. "Beobachtungen von jungen Sternen, die noch diese Gasscheiben haben, zeigen, dass sonnenähnliche Sterne periodische Ausbrüche von jeweils etwa 100 Jahren erleiden, bei denen die Masse von der Scheibe auf den jungen Stern übertragen wird."
Die Studie ist jedoch noch nicht geschnitten und getrocknet. Die Untersuchung sowohl von Partikeln als auch von Isotopen von Kometen und Meteoriten zeigt immer noch einen etwas verwirrten Blick auf die frühe Entstehung des Sonnensystems. Das Bild scheint mehr zu enthalten als nur einen einzigen Materiepfad von der protoplanetaren Scheibe zum Mutterstern. Die in Kometen gefundenen kristallinen Körner sind wärmegeformt und signalisieren, dass eine beträchtliche Vermischung und ein beträchtlicher Abfluss von Materialien nahe dem Mutterstern und bis zum Umfang des Systems selbst stattgefunden haben. Bestimmte Isotope wie Aluminium unterstützen diese Theorie, aber andere, wie Sauerstoff, lassen sich nicht so gut erklären.
Laut der Pressemitteilung zeigt das neue Modell von Boss, wie eine Periode leichter Gravitationsinstabilität in der Gasscheibe, die eine Proto-Sonne umgibt, die kurz vor dem Ausbruch steht, diese Ergebnisse erklären könnte. Darüber hinaus sagen die Modelle voraus, dass dies bei einer Vielzahl von Massen- und Festplattengrößen der Fall sein könnte. Es zeigt, dass Instabilität „einen relativ schnellen Transport von Materie zwischen dem Stern und der Gasscheibe verursachen kann, wo Materie sowohl nach innen als auch nach außen bewegt wird. Dies erklärt das Vorhandensein von wärmegebildeten kristallinen Partikeln in Kometen aus den Außenbereichen des Sonnensystems. “
Was ist also mit Aluminium? Nach dem Boss-Modell können die Verhältnisse von Aluminiumisotopen erklärt werden. Es scheint, dass das ursprüngliche Isotop während eines singulären Ereignisses verliehen wurde - beispielsweise eines explodierenden Sterns, der eine Stoßwelle sowohl nach innen als auch nach außen in die protoplanetare Scheibe sendet. Was Sauerstoff betrifft, kann er in unterschiedlichen Mustern vorliegen, da er aus anhaltenden chemischen Reaktionen des äußeren Solarnebels stammt und nicht nur als singuläres Ereignis stattgefunden hat.
"Diese Ergebnisse lehren uns nicht nur über die Bildung unseres eigenen Sonnensystems, sondern könnten uns auch bei der Suche nach anderen Sternen helfen, die von bewohnbaren Planeten umkreist werden", sagte Boss. "Das Verständnis der Mischungs- und Transportprozesse, die um sonnenähnliche Sterne herum stattfinden, könnte uns Hinweise darauf geben, welche ihrer umgebenden Planeten ähnliche Bedingungen wie wir haben könnten."
Quelle der Originalgeschichte: Pressemitteilung der Carnegie Institution for Science
