Hãy ngắm nhìn một số vật liệu đầu tiên của hệ mặt trời: lõi màu hồng bao gồm melilite, spinel và perovskite. Các vành nhiều màu chứa hibonite, perovskite, spinel, melilite / sodalite, pyroxene, và olivine. Cận cảnh này cho thấy một phần của một mảnh thiên thạch cỡ hạt đậu, bao gồm giàu canxi-nhôm, được hình thành khi các hành tinh trong hệ mặt trời của chúng ta vẫn còn là những hạt bụi bay xung quanh mặt trời - và nó có thể kể một phần đầu của câu chuyện về những gì đã xảy ra tiếp theo.
Các thiên thạch đã khiến các nhà khoa học không gian bối rối trong hơn 100 năm vì chúng chứa các khoáng chất chỉ có thể hình thành trong môi trường lạnh, cũng như các khoáng chất đã bị thay đổi bởi môi trường nóng. Chondrites carbonace, đặc biệt, chứa chondrules kích thước milimet và các vùi giàu canxi-nhôm cỡ centimet, giống như thể hiện ở trên, đã từng được nung nóng đến điểm nóng chảy và sau đó được hàn với bụi không gian lạnh.
Justin Simon, một nhà nghiên cứu vật liệu thiên văn tại Trung tâm vũ trụ NASA Johnson Johnson ở Houston, người đứng đầu nghiên cứu mới cho biết, những thiên thạch nguyên thủy này giống như những viên nang thời gian, chứa những vật liệu nguyên thủy nhất trong hệ mặt trời của chúng ta. Các CAI của Cẩu là một số thành phần thiên thạch thú vị nhất. Họ đã ghi lại lịch sử của hệ mặt trời trước khi bất kỳ hành tinh nào hình thành và là chất rắn đầu tiên ngưng tụ khỏi tinh vân khí xung quanh protosun của chúng ta.
Đối với bài báo mới, xuất hiện trong Khoa học ngày nay, Simon và các đồng nghiệp đã thực hiện phân tích đầu dò siêu nhỏ để đo các biến đổi đồng vị oxy trong các lớp quy mô micromet của lớp lõi và lớp ngoài của hạt cổ, ước tính khoảng 4,57 tỷ năm tuổi.
Tất cả các thể vùi giàu canxi-nhôm, hay CAI, được cho là có nguồn gốc gần protosun, làm giàu khí tinh vân với đồng vị oxy-16. Trong nghiên cứu mới được đưa vào nghiên cứu mới, lượng oxy-16 dồi dào được tìm thấy giảm từ bên ngoài lõi, cho thấy nó hình thành trong hệ mặt trời bên trong, nơi oxy-16 dồi dào hơn, nhưng sau đó di chuyển ra xa hơn mặt trời và mất oxy-16 ra xung quanh 16O-khí kém.
Simon và các đồng nghiệp của ông đề xuất rằng sự hình thành vành ban đầu có thể xảy ra khi các vùi rơi trở lại vào giữa mặt phẳng của đĩa, được biểu thị bằng đường dẫn A ở trên; khi chúng di chuyển ra ngoài trong mặt phẳng của đĩa, được hiển thị dưới dạng đường dẫn B; và / hoặc khi chúng đi vào sóng mật độ cao (tức là sóng xung kích). Sóng xung kích sẽ là một nguồn hợp lý cho ngụ ý 16Khí O-kém, tăng sự phong phú của bụi và sưởi ấm nhiệt. Lớp khoáng chất đầu tiên bên ngoài lõi có nhiều oxy-16, ngụ ý rằng hạt sau đó đã trở lại hệ mặt trời bên trong. Các lớp vành ngoài có thành phần đồng vị khác nhau, nhưng nói chung chỉ ra rằng chúng cũng hình thành gần mặt trời hơn và / hoặc ở những khu vực chúng tiếp xúc thấp hơn với 16Khí nghèo O mà từ đó các hành tinh trên mặt đất hình thành.
Các nhà nghiên cứu giải thích những phát hiện này là bằng chứng cho thấy các hạt bụi di chuyển trên một khoảng cách lớn khi tinh vân lồi cầu bị ngưng tụ thành các hành tinh. Hạt bụi duy nhất mà họ nghiên cứu dường như đã hình thành trong môi trường nóng của mặt trời, có thể đã bị ném ra khỏi mặt phẳng của hệ mặt trời để rơi trở lại vành đai tiểu hành tinh, và cuối cùng quay trở lại mặt trời.
Odyssey này phù hợp với một số lý thuyết về cách các hạt bụi hình thành trong tinh vân bảo vệ sớm, hay propylid, cuối cùng gieo mầm cho sự hình thành các hành tinh.
Có lẽ lý thuyết phổ biến nhất giải thích thành phần của chrondrules và CAIs là cái gọi là lý thuyết gió X do cựu nhà thiên văn học UC Berkeley Frank Shu đưa ra. Shu mô tả đĩa tiền điện tử ban đầu là một máy giặt, với mặt trời từ trường cực mạnh, mặt trời thổi khí và bụi và ném các hạt bụi hình thành gần mặt trời ra khỏi đĩa.
Sau khi bị trục xuất khỏi đĩa, các hạt bị đẩy ra ngoài để rơi như mưa vào hệ mặt trời bên ngoài. Những hạt này, cả chondrules được làm nóng bằng đèn flash và CAI được làm nóng chậm, cuối cùng đã được kết hợp cùng với bụi không được đốt nóng thành các tiểu hành tinh và hành tinh.
Có một số vấn đề với các chi tiết của mô hình này, nhưng đó là một khuôn khổ hữu ích để cố gắng hiểu làm thế nào vật chất ban đầu hình thành gần mặt trời có thể thoát ra khỏi vành đai tiểu hành tinh, ông Ian Hutcheon, phó giám đốc của Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Livermore Viện Glenn T. Seaborg.
Theo các hành tinh ngày nay, hạt có thể hình thành trong quỹ đạo của Sao Thủy, di chuyển ra ngoài qua khu vực hình thành hành tinh đến vành đai tiểu hành tinh giữa Sao Hỏa và Sao Mộc, rồi lại quay trở lại mặt trời.
Có thể nó đã đi theo một quỹ đạo tương tự như đề xuất trong mô hình gió X, ông Hutcheon nói. Mặc dù sau khi hạt bụi bay ra vành đai tiểu hành tinh hoặc xa hơn, nó phải tìm đường quay trở lại. Đó là thứ gì đó mà mô hình gió X không nói gì cả.
Simon có kế hoạch bẻ khóa và thăm dò các CAI khác để xác định xem CAI cụ thể này (gọi tắt là A37) là duy nhất hay điển hình.
Nguồn: Khoa học và thông cáo báo chí của Đại học California tại Berkeley.
