Các nhà khoa học gần đây đã xác định được vật chất lâu đời nhất trên Trái đất: ngôi sao 7 tỷ năm tuổi, nằm gọn trong một thiên thạch đá khổng lồ, tấn công hành tinh của chúng ta cách đây nửa thế kỷ.
Bụi liên sao cổ đại này, được làm từ các hạt ngũ cốc (hạt bụi có trước mặt trời của chúng ta), đã bị cuốn vào vũ trụ bởi những ngôi sao chết trong giai đoạn cuối của cuộc đời. Một số bụi đó cuối cùng đã quá giang đến Trái đất trên một tiểu hành tinh tạo ra thiên thạch Murchison, một khối khổng lồ, nặng 220 lb. (100 kg) đá rơi vào ngày 28 tháng 9 năm 1969, gần Murchison, Victoria, Úc.
Các nhà nghiên cứu báo cáo trong một nghiên cứu mới, phân tích mới về hàng chục hạt ngũ cốc từ thiên thạch Murchison cho thấy một loạt các lứa tuổi, từ khoảng 4 triệu năm so với mặt trời của chúng ta - hình thành cách đây 4,6 tỷ năm - lớn hơn mặt trời của chúng ta tới 3 tỷ năm. .
Mặc dù vũ trụ có rất nhiều sao nổi, nhưng không có hạt ngũ cốc nào được tìm thấy trong đá của Trái đất. Đó là bởi vì kiến tạo mảng, núi lửa và các quá trình hành tinh khác đã đốt nóng và biến đổi tất cả các bụi bụi có thể thu được trong quá trình hình thành Trái đất, tác giả nghiên cứu chính của Philipp A.eck, Robert A. Pritzker, Giám đốc nghiên cứu về Khí tượng học và Phân cực của Bảo tàng Tự nhiên Lịch sử ở Chicago.
Khi những tảng đá không gian lớn, mồ côi hình thành - chẳng hạn như tiểu hành tinh tạo ra Murchison - chúng cũng có thể nhặt bụi cổ xưa, giữa các vì sao. Nhưng không giống như các hành tinh động, tiểu hành tinh mẹ của Murchison là "một mảnh đá gần như trơ hình thành từ tinh vân mặt trời và không thay đổi kể từ đó", vì vậy các hạt ngũ cốc chưa được nấu chín thành một loại khoáng chất khác, Heck nói Khoa học sống.
Hầu hết các hạt ngũ cốc có chiều dài khoảng 1 micron, hoặc thậm chí nhỏ hơn. Nhưng các loại ngũ cốc mà các nhà khoa học phân tích cho nghiên cứu này lớn hơn nhiều, dài từ 2 đến 30 micron.
"Chúng tôi gọi chúng là" những tảng đá ", Heck nói. "Chúng ta có thể nhìn thấy chúng bằng kính hiển vi quang học."
Stellar "em bé bùng nổ"
Trong nghiên cứu, Heck và các đồng nghiệp đã kiểm tra 40 trong số những tảng đá được gọi là này từ Murchison, nghiền nát các mảnh thiên thạch và thêm axit, làm hòa tan các khoáng chất và silicat và tiết lộ các hạt ngũ cốc kháng axit.
"Tôi luôn so sánh nó với việc đốt cháy đống cỏ khô để tìm kim," Heck nói.
Các nhà nghiên cứu đã sử dụng một kỹ thuật hẹn hò để đo mức độ tiếp xúc của các hạt với các tia vũ trụ trong suốt hành trình giữa các vì sao của họ trong hàng tỷ năm. Trong không gian, các hạt năng lượng cao phát ra từ các nguồn khác nhau, bắn phá và xâm nhập các vật thể rắn đi ngang qua. Những tia vũ trụ đó phản ứng với đá để tạo thành các nguyên tố mới tích lũy theo thời gian. Bằng cách đo số lượng các nguyên tố khác nhau trong hạt ngũ cốc, các nhà khoa học có thể ước tính thời gian bụi đã tắm trong các tia vũ trụ.
Hãy nghĩ về nó theo cách này: Hãy tưởng tượng đặt một cái xô bên ngoài trong cơn mưa. Miễn là mưa rơi với tốc độ ổn định, bạn có thể tính được cái xô đã ở bên ngoài bao lâu dựa trên lượng mưa mà nó thu được, Heck giải thích.
Hầu hết các loại ngũ cốc - khoảng 60% - có niên đại khoảng 4,6 tỷ đến 4,9 tỷ năm trước. Một lời giải thích khả dĩ cho lý do tại sao có quá nhiều ngũ cốc ở độ tuổi này là tất cả chúng đều là sản phẩm của một "sự bùng nổ trẻ nhỏ" của sự ra đời của ngôi sao trong thiên hà của chúng ta diễn ra khoảng 7 tỷ năm trước.
"Và sau đó, phải mất khoảng hai đến hai tỷ rưỡi năm để những ngôi sao đó trở thành bụi," Heck giải thích. "Khi một ngôi sao hình thành, nó không tạo ra bụi. Trong phần lớn thời gian tồn tại của nó, ngôi sao không tạo ra bụi. Các ngôi sao chỉ tạo ra bụi vào cuối đời."
Phát hiện này hỗ trợ những phát hiện của các nhà thiên văn học khác cho thấy sự tăng đột biến của sự hình thành sao vào khoảng 7 tỷ năm trước, các nhà nghiên cứu báo cáo.
Hơn nữa, nhiều hạt không du hành trong không gian một mình; họ đã hành trình như những cụm, "gần giống như cụm granola", theo Heck. Mặc dù không chắc chắn những gì ràng buộc các loại ngũ cốc này, nhưng các nghiên cứu khác đã chỉ ra rằng một số hạt ngũ cốc được phủ một lớp chất dính hữu cơ, có thể gắn kết các cụm này lại với nhau, Heck nói.
Mùi như khoa học
Việc nghiền và phân tích các mảnh đá không gian cũng mang đến cho các nhà nghiên cứu một sản phẩm phụ khác thường - một mùi nồng và rất hăng. Đồng tác giả của nghiên cứu Jennika Greer, một sinh viên tốt nghiệp tại Bảo tàng Field và Đại học Chicago, cho biết, việc dán thiên thạch dưới đất đã tạo ra mùi hôi thối "giống như bơ đậu phộng thối".
"Tôi chưa bao giờ ngửi thấy bơ đậu phộng thối", Heck nói với Live Science. "Nhưng nó có mùi rất mạnh."
Một thiên thạch khác gần đây đã được thêm vào bộ sưu tập của Bảo tàng Field, Aguas Zarcas từ Costa Rica, hay "thiên thạch bóng bùn vũ trụ", được cho là có mùi như mầm Brussels nấu chín. Các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi trong các thiên thạch đá là phi sinh học - không được hình thành bởi các sinh vật sống - tạo ra những mùi đặc biệt này khi chúng được nung nóng hoặc hòa tan, Heck nói.
Và Murchison là một thiên thạch đặc biệt có mùi, Heck nói. Khi anh đến thăm thị trấn Murchison vào năm 2019 để kỷ niệm 50 năm cuộc đổ bộ của thiên thạch, anh đã nói chuyện với những người đã chứng kiến sự kiện hoặc thu thập các mảnh vỡ của đá vũ trụ. Nhiều người trong số họ đã có những câu chuyện để kể về mùi hương đặc biệt của thiên thạch.
"Họ nói rằng toàn bộ thị trấn có mùi như tinh thần bị methyl hóa, một mùi hữu cơ rất mạnh", Heck nói. "Ngay cả những người chưa nhìn thấy thiên thạch - họ đã ngửi thấy nó."
Những phát hiện được công bố trực tuyến hôm nay (13/1) trên tạp chí Proceedings of the National Academy of Science.
