Ученые выявили редкую частицу пыли старше Солнца, попавшую в древний метеорит

Состав крошечного зерна внутри антарктического метеорита предупредил астрономов, что он появился раньше Солнца. В ходе дальнейшего исследования они пришли к выводу, что смесь присутствующих изотопов предполагает, что зерно образовалось в результате выброса сверхновой необычного типа, которая засеяла галактику некоторыми очень характерными изотопами. Открытие опубликовано в The Astrophysical Journal.

Хотя большинство метеоритов были обработаны путем включения в астероиды, прежде чем они были отброшены в результате столкновений, лишь немногие из них предоставляют прямую информацию о материале, сформировавшем Солнечную систему. Известные как примитивные метеориты, они особенно ценны для астрономов, но некоторые предлагают нечто еще лучшее – крошечные фрагменты, экзотическое происхождение которых раскрывается в их необычном составе.

Как только доктор Николь Невилл, работающая сейчас в Космическом центре Джонсона, изучила зерно внутри метеорита ALH 77307, она поняла, что это нечто особенное. 

«Материалы, созданные в нашей Солнечной системе, имеют предсказуемые соотношения изотопов — вариантов элементов с разным количеством нейтронов. Частица, которую мы проанализировали, имеет соотношение изотопов магния, отличное от всего, что есть в нашей Солнечной системе», — сказал Невилл. «Результаты буквально зашкаливали. Самое экстремальное соотношение изотопов магния по предыдущим исследованиям пресолнечных зерен составляло около 1200. Зерно в нашем исследовании имеет ценность 3025, что является самым высоким показателем из когда-либо обнаруженных».

Считается, что большинство предсолнечных зерен происходят от красных гигантов, но некоторые из них по составу больше соответствуют продуктам сверхновых. Получение в 2,5 раза большего количества магния-25 по сравнению с обычно более распространенным магнием-24 позволяет предположить, что это была не обычная сверхновая.

Несмотря на то, что они признают альтернативное объяснение происхождения зерна из новой, Невилл и соавторы полагают, что гораздо более вероятно, что источником была сверхновая, сжигающая водород, редкий вид сверхновой типа II.

«Сверхновая, горящая водородом, — это тип звезды, который был открыт совсем недавно, примерно в то же время, когда мы анализировали крошечную частицу пыли. Использование атомного зонда в этом исследовании дает новый уровень детализации, помогая нам понять, как образовались эти звезды», — сказал доктор Дэвид Сакси из Университета Кертина.

Профессор Кертина Фил Блэнд рассказал: «Существует удивительная программа, позволяющая найти эти метеориты и взять образец каждого из них, чтобы определить, относятся ли они к редкому или обычному типу. Затем другие исследователи увидят, хотят ли они запросить к ним доступ».

ALH 77307 выделяется как один из полудюжины или около того самых примитивных метеоритов, когда-либо найденных, поскольку он подвергся незначительной обработке либо перед тем, как превратиться в астероид, либо в то время, когда был его частью.

Хотя его примитивное состояние помечено как 77307 для дальнейшего исследования, обнаружение досолнечных зерен когда-то было иголкой в поиске стога сена. Однако Бланд был частью команды, которая разработала способ, с помощью которого геологи могут протестировать относительно большую часть метеорита в поисках аномалии, которая подскажет им, когда следует присмотреться более внимательно. Применение этого к 77307 показало, что есть что найти.

Само зерно имеет размеры 400 на 580 нанометров, что необычно, поскольку большинство из них имеют размер от десятков нанометров до 500 нанометров в поперечнике, но Блэнд рассказал IFLScience, что сам размер не является удивительным, хотя он и облегчил изучение зерна.

Присутствие зерна указывает на то, что сверхновая, сжигающая водород, должна была взорваться вблизи облака, которое стало Солнцем и его планетами. Однако, по-видимому, это было не очень близко, иначе мы бы нашли больше таких зерен раньше. Каждое досолнечное зерно, которое мы находим, говорит Бланд, «помогает нам составить картину того, какой была пыль, из которой мы образовались, 4,6 миллиарда лет назад».

Мы не просто звездная пыль, а пыль очень специфических типов звезд.