Солнце и планеты формировались по-разному
Добавлено: 26 июн 2011 07:42
Солнце и планеты формировались по-разному
Анализ образцов, доставленных на Землю аппаратом НАСА Genesis, показал, что Солнце и планеты сформировались несколько иначе — не совсем так, как об этом думали учёные.
Аппарат Genesis собирал образцы солнечного ветра — материала, выбрасываемого из внешней части Солнца. Солнечный ветер можно рассматривать как ископаемые останки первоначальной туманности, поскольку научные данные свидетельствуют о том, что внешний слой светила не сильно изменился за миллиарды лет.
Судя по полученным данным, существуют небольшие различия в типах кислорода и азота, присутствующих сейчас на Солнце и планетах. Эти элементы находятся в числе самых распространенных в Солнечной системе. И хотя различия незначительны, их достаточно, чтобы определить, как развивалась Солнечная система.
Земная атмосфера содержит три вида атомов кислорода, которые различаются числом нейтронов. Почти 100% атомов кислорода в Солнечной системе — это изотоп O(16). Экзотические O(17) и O(18) очень редки. Изучение образцов показало, что процент O(16) на Солнце несколько выше, чем на Земле, Луне и метеоритах. Доля других изотопов чуть ниже.
«Смысл в том, что мы не сформировались из материалов той туманности, которая создала Солнце. Как и почему это произошло, ещё предстоит выяснить», — отмечает Кевин Маккиган из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (США), ведущий автор одной из двух работ, опубликованных на этой неделе в журнале Science.
Ученые предложили гипотезу, которая объясняет наблюдаемые различия. Около 4,6 миллиарда лет назад, когда Солнце уже сформировалось, а планеты еще нет, большая часть кислорода в Солнечной системе была связана с углеродом в молекулах угарного газа (CO). Так как О(16) было больше, чем других изотопов этого элемента, основная часть молекул CO содержала именно его.
Молекулы CO могут разрушаться под воздействием фотонов, причем в зависимости от того, какой изотоп содержится в молекуле, необходимы фотоны различной энергии. Согласно предложенной гипотезе, фотоны, необходимые для разрушения молекул CO, содержащих изотоп О(16) преимущественно поглощались во внешней части газопылевого облака, соответственно, в центральной части этот изотоп оставался связанным. Фотоны, разрушающие другие два изотопа кислорода, напротив, легко проходили в центральную часть облака. Соответственно, освободившиеся изотопы О(17) и О(18) включались в состав планет.
Вторая статья посвящена различиям в составе азота на Солнце и планетах. Подобно кислороду, азот имеет один изотоп, N(14), доля которого в Солнечной системе близка к 100%. Есть ещё один — N(15). Выяснилось, что по сравнению с атмосферой Земли азот Солнца и Юпитера содержит немного больше N(14) и на 40% меньше N(15). Азот Солнца и Юпитера, похоже, имеет одинаковый состав.
Исследователи предполагают, что обнаруженная разница появилась в результате механизма, сходного с описанным выше для кислорода. Однако они не исключают, что избыток тяжелого изотопа азота может происходить из дальнего космоса.
Показано также, что большинство наноалмазов — крошечных частиц углерода, которые являются основным компонентом звёздной пыли, — вероятно, появилось в Солнечной системе, ибо имеют сходное соотношение изотопов азота с Солнцем. Некоторые учёные считали наноалмазы досолнечными образованиями, полагая, что они были доставлены к нам из других звёздных систем после взрывов сверхновых.
«Солнце содержит более 99% материала, присутствующего в настоящее время в Солнечной системе, так что узнать его получше — хорошая идея, — говорит главный исследователь проекта Genesis Дон Барнетт из Калифорнийского технологического института (США). — Хотя всё вышло немного сложнее, чем ожидалось, мы ответили на ряд важных вопросов, поэтому миссию в конечном итоге можно считать успешной».
Genesis был запущен в августе 2000 года. Космический зонд отправился в точку Лагранжа L1, расположенную примерно в 1,5 млн км от Земли, где пребывал в течение 886 суток в 2001–2004 годах, пассивно собирая солнечный ветер.
8 сентября 2004 года аппарат выстрелил капсулу с образцами, которая совершила жёсткую посадку (увы, не раскрылся парашют) на полигоне в штате Юта. Успех миссии оказался под угрозой. Несмотря на это, образцы были собраны и изучены.
Это был первый случай с 1972 года, когда НАСА удалось доставить на Землю внеземной материал (в 1972-м с Луны вернулся последний «Аполлон»), и первый случай в истории, когда материал собран за пределами Луны.
http://science.compulenta.ru/618310
http://lenta.ru/news/2011/06/24/origin/
Капсула аппарата Genesis после жёсткой посадки в сентябре 2004 года (фото NASA / JPL).
Анализ образцов, доставленных на Землю аппаратом НАСА Genesis, показал, что Солнце и планеты сформировались несколько иначе — не совсем так, как об этом думали учёные.
Аппарат Genesis собирал образцы солнечного ветра — материала, выбрасываемого из внешней части Солнца. Солнечный ветер можно рассматривать как ископаемые останки первоначальной туманности, поскольку научные данные свидетельствуют о том, что внешний слой светила не сильно изменился за миллиарды лет.
Судя по полученным данным, существуют небольшие различия в типах кислорода и азота, присутствующих сейчас на Солнце и планетах. Эти элементы находятся в числе самых распространенных в Солнечной системе. И хотя различия незначительны, их достаточно, чтобы определить, как развивалась Солнечная система.
Земная атмосфера содержит три вида атомов кислорода, которые различаются числом нейтронов. Почти 100% атомов кислорода в Солнечной системе — это изотоп O(16). Экзотические O(17) и O(18) очень редки. Изучение образцов показало, что процент O(16) на Солнце несколько выше, чем на Земле, Луне и метеоритах. Доля других изотопов чуть ниже.
«Смысл в том, что мы не сформировались из материалов той туманности, которая создала Солнце. Как и почему это произошло, ещё предстоит выяснить», — отмечает Кевин Маккиган из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (США), ведущий автор одной из двух работ, опубликованных на этой неделе в журнале Science.
Ученые предложили гипотезу, которая объясняет наблюдаемые различия. Около 4,6 миллиарда лет назад, когда Солнце уже сформировалось, а планеты еще нет, большая часть кислорода в Солнечной системе была связана с углеродом в молекулах угарного газа (CO). Так как О(16) было больше, чем других изотопов этого элемента, основная часть молекул CO содержала именно его.
Молекулы CO могут разрушаться под воздействием фотонов, причем в зависимости от того, какой изотоп содержится в молекуле, необходимы фотоны различной энергии. Согласно предложенной гипотезе, фотоны, необходимые для разрушения молекул CO, содержащих изотоп О(16) преимущественно поглощались во внешней части газопылевого облака, соответственно, в центральной части этот изотоп оставался связанным. Фотоны, разрушающие другие два изотопа кислорода, напротив, легко проходили в центральную часть облака. Соответственно, освободившиеся изотопы О(17) и О(18) включались в состав планет.
Вторая статья посвящена различиям в составе азота на Солнце и планетах. Подобно кислороду, азот имеет один изотоп, N(14), доля которого в Солнечной системе близка к 100%. Есть ещё один — N(15). Выяснилось, что по сравнению с атмосферой Земли азот Солнца и Юпитера содержит немного больше N(14) и на 40% меньше N(15). Азот Солнца и Юпитера, похоже, имеет одинаковый состав.
Исследователи предполагают, что обнаруженная разница появилась в результате механизма, сходного с описанным выше для кислорода. Однако они не исключают, что избыток тяжелого изотопа азота может происходить из дальнего космоса.
Показано также, что большинство наноалмазов — крошечных частиц углерода, которые являются основным компонентом звёздной пыли, — вероятно, появилось в Солнечной системе, ибо имеют сходное соотношение изотопов азота с Солнцем. Некоторые учёные считали наноалмазы досолнечными образованиями, полагая, что они были доставлены к нам из других звёздных систем после взрывов сверхновых.
«Солнце содержит более 99% материала, присутствующего в настоящее время в Солнечной системе, так что узнать его получше — хорошая идея, — говорит главный исследователь проекта Genesis Дон Барнетт из Калифорнийского технологического института (США). — Хотя всё вышло немного сложнее, чем ожидалось, мы ответили на ряд важных вопросов, поэтому миссию в конечном итоге можно считать успешной».
Genesis был запущен в августе 2000 года. Космический зонд отправился в точку Лагранжа L1, расположенную примерно в 1,5 млн км от Земли, где пребывал в течение 886 суток в 2001–2004 годах, пассивно собирая солнечный ветер.
8 сентября 2004 года аппарат выстрелил капсулу с образцами, которая совершила жёсткую посадку (увы, не раскрылся парашют) на полигоне в штате Юта. Успех миссии оказался под угрозой. Несмотря на это, образцы были собраны и изучены.
Это был первый случай с 1972 года, когда НАСА удалось доставить на Землю внеземной материал (в 1972-м с Луны вернулся последний «Аполлон»), и первый случай в истории, когда материал собран за пределами Луны.
http://science.compulenta.ru/618310
http://lenta.ru/news/2011/06/24/origin/
Капсула аппарата Genesis после жёсткой посадки в сентябре 2004 года (фото NASA / JPL).