قسم رقيق نيزكي تحت المجهر. تمثل الألوان المختلفة معادن مختلفة ، لأن الضوء ينتقل عبرها بطرق مختلفة. المجاميع المعدنية المستديرة هي غضروفية ، وهي مكون رئيسي في النيازك البدائية. الائتمان: نيكول زيكي ني
يكشف عمل جديد عن وصول البوتاسيوم الموجود على الأرض عن طريق خدمة توصيل النيازك.
وصل البوتاسيوم الموجود على الأرض عن طريق خدمة توصيل النيازك ليجد بحثًا جديدًا بقيادة نيكول ني ودا وانج من كارنيجي. عملهم المنشور في 26 يناير في المجلة علوم، يوضح أن بعض النيازك البدائية تحتوي على مزيج مختلف من نظائر البوتاسيوم عن تلك الموجودة في النيازك الأخرى المعالجة كيميائيًا. يمكن أن تساعد هذه النتائج في توضيح العمليات التي شكلت نظامنا الشمسي وحددت تكوين كواكبه.
أوضح ني ، وهو سابق كارنيجي ما بعد الدكتوراة الآن في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا. "كل جيل نجمي يبذر المادة الخام التي ولدت منها الأجيال اللاحقة ويمكننا تتبع تاريخ هذه المادة عبر الزمن."
يمكن إخراج بعض المواد المنتجة في الأجزاء الداخلية للنجوم إلى الفضاء ، حيث تتراكم على شكل سحابة من الغاز والغبار. منذ أكثر من 4.5 مليار سنة ، انهارت إحدى هذه السحابة على نفسها لتشكل شمسنا.
شكلت بقايا هذه العملية قرصًا دوارًا حول النجم الوليد. في النهاية ، اندمجت الكواكب وأجسام أخرى في النظام الشمسي من هذه البقايا ، بما في ذلك الأجسام الأم التي انفصلت فيما بعد لتصبح كويكبات ونيازك.
"من خلال دراسة الاختلافات في السجل النظائري المحفوظ داخل النيازك ، يمكننا تتبع المواد المصدر التي تشكلت منها وبناء جدول زمني جيوكيميائي لتطور نظامنا الشمسي" ، أضاف وانغ ، الذي يعمل حاليًا في جامعة تشنغدو للتكنولوجيا.
قسم رفيع من حجر نيزكي تحت المجهر ، يتميز بغضروفية ذات قوام معقد. Chondrules هي من بين أقدم المواد في النظام الشمسي. الائتمان: نيكول زيكي ني
يحتوي كل عنصر على عدد فريد من البروتونات ، لكن نظائره لها أعداد متفاوتة من النيوترونات. إن توزيع النظائر المختلفة لنفس العنصر في جميع أنحاء النظام الشمسي هو انعكاس لتركيب سحابة المواد التي ولدت منها الشمس. ساهمت العديد من النجوم في ما يسمى بالسحابة الجزيئية الشمسية ، لكن مساهماتها لم تكن موحدة ، وهو ما يمكن تحديده من خلال دراسة المحتوى النظائري للنيازك.
قام وانج وني - جنبًا إلى جنب مع زملائهم في جامعة كارنيجي أنات شاهار ، وزاكاري تورانو ، وريتشارد كارلسون ، وكونيل ألكسندر - بقياس نسب ثلاثة نظائر البوتاسيوم في عينات من 32 نيزكًا مختلفًا.
البوتاسيوم مثير للاهتمام بشكل خاص لأنه ما يسمى بالعنصر المتطاير بشكل معتدل ، والذي تم تسميته لوجود نقاط غليان منخفضة نسبيًا تجعلها تتبخر بسهولة إلى حد ما. نتيجة لذلك ، من الصعب البحث عن الأنماط التي سبقت الشمس في النسب النظيرية للمواد المتطايرة - فهي لا تبقى في ظروف تشكل النجوم الساخنة لفترة كافية للحفاظ على سجل يسهل قراءته.
"ومع ذلك ، باستخدام أدوات حساسة للغاية ومناسبة ، وجدنا أنماطًا في توزيع نظائر البوتاسيوم التي ورثناها من مواد ما قبل الطاقة الشمسية واختلفت بين أنواع النيازك ،" قال ني.
ووجدوا أن بعض النيازك الأكثر بدائية والتي تسمى الكوندريت الكربوني ، والتي تشكلت في النظام الشمسي الخارجي ، تحتوي على المزيد من نظائر البوتاسيوم التي تم إنتاجها عن طريق الانفجارات النجمية الضخمة ، والتي تسمى المستعرات الأعظمية. في حين أن النيازك الأخرى - تلك التي تصطدم في أغلب الأحيان بالأرض ، والتي تسمى كوندريت غير كربونية - تحتوي على نفس نسب نظائر البوتاسيوم التي نراها على كوكبنا الأصلي وفي أي مكان آخر في النظام الشمسي الداخلي.
وخلص شاهار إلى أن "هذا يخبرنا أنه ، مثل خليط الكعك السيئ ، لم يكن هناك توزيع متساوٍ للمواد بين الامتدادات الخارجية للنظام الشمسي حيث تشكل الكوندريت الكربوني ، والنظام الشمسي الداخلي ، حيث نعيش".
لسنوات ، عمل علماء الكواكب وكارنيجي على الأرض للكشف عن أصول العناصر المتطايرة على الأرض. ربما تم نقل بعض هذه العناصر هنا على طول الطريق من النظام الشمسي الخارجي على ظهور الكوندريت الكربوني. ومع ذلك ، نظرًا لأن نمط نظائر البوتاسيوم ما قبل الشمسية الموجودة في الكوندريتات غير الكربونية المتطابقة مع تلك التي شوهدت على الأرض ، فإن هذه النيازك هي المصدر المحتمل للبوتاسيوم على كوكبنا.
وأضاف شاهار: "لم يتحدى العلماء إلا مؤخرًا اعتقادًا راسخًا منذ فترة طويلة بأن الظروف في السديم الشمسي التي ولدت شمسنا كانت ساخنة بدرجة كافية لحرق جميع العناصر المتطايرة". "يوفر هذا البحث دليلًا جديدًا على أن المواد المتطايرة يمكن أن تنجو من تكوين الشمس."
هناك حاجة إلى مزيد من البحث لتطبيق هذه المعرفة الجديدة على نماذجنا الخاصة بتكوين الكواكب ومعرفة ما إذا كانت تعدل أي معتقدات قديمة حول كيفية ظهور الأرض وجيرانها.
المرجع: "لقد ورثت النيازك شذوذًا في التركيب النووي للبوتاسيوم -40 المنتج في المستعرات الأعظمية" بقلم نيكول إكس ني ، دا وانغ ، زاكاري أ.تورانو ، ريتشارد دبليو كارلسون ، كونيل إم أود. ألكسندر وعنات شاهار ، 26 يناير 2023 ، علوم.
DOI: 10.1126 / science.abn1783
تم دعم هذا العمل من قبل أ
”data-gt-translate-attributes =” [{“attribute”: ”data-cmtooltip“، “format”: ”html”}] ”> زمالة NASA NESSF ، زمالات كارنيجي لما بعد الدكتوراه ، و Carnegie Postdoc × Postdoc (P2) منحة البذور.
