قدیمی‌ترین ماده کشف‌شده بر روی زمین عمر بیشتری از خورشید دارد!

قدیمی‌ترین ماده جامد موجود بر روی کره زمین کشف شد. این ماده دست‌کم چند میلیارد سال قدمت دارد و احتمالا قبل از تشکیل خورشید به ‌وجود آمده است.

طبق یک مطالعه جدید، ذرات ریز و میکروسکوپی گردوغباری که حدود ۵ تا ۷ میلیارد سال پیش در یک ستاره دوردست ساخته شده‌اند، بعدا توسط یک شهاب‌سنگ به زمین حمل شده‌اند. این در حالی است که خورشید ما تنها ۴.۶ میلیارد سال عمر دارد.

Philipp Heck، شیمیدان از دانشگاه شیکاگو می‌گوید: این یکی از هیجان‌انگیزترین مطالعاتی بود که بر روی آن کار کرده‌ام. این‌ ذرات، قدیمی‌ترین ماده جامد کشف‌شده بر روی کره زمین هستند و اطلاعات ارزشمندی را درباره چگونگی تشکیل ستارگان در کهکشان راه شیری در اختیار ما قرار می‌دهند.

گرچه وجود ذراتی در شهاب‌سنگ‌ها که عمرشان به قبل از شکل‌گیری خورشید بازمی‌گردد، بی‌سابقه نیست، اما از آنجاییکه این ذرات، بسیار کوچک بوده و در اعماق سنگ‌ها مدفون هستند، یافتن آن‌ها بسیار نادر بوده و شناسایی‌شان بسیار دشوار است.

یکی از شهاب‌سنگ‌هایی که به داشتن ذرات بین‌ستاره‌ای شناخته‌شده است، شهاب‌سنگ مارکیسون است؛ یک سنگ بزرگ ۱۰۰ کیلوگرمی در سال 1969 بر روی شهر مارکیسون استرالیا سقوط کرد و تکه‌های آن در همه جای منطقه پخش شد.

موزه فیلد، ۵۶ کیلوگرم از این شهاب‌سنگ را به‌دست آورد و زمان زیادی را صرف مطالعه آن کرد. در سال 1990، مقادیر زیادی از ذرات میکروسکوپی یک ماده معدنی به نام کاربید سیلیسیوم، به‌عنوان یک ماده بین‌ستاره‌ای، در داخل شهاب‌سنگ شناسایی شد. با این‌حال، دانشمندان نتوانستند عمر دقیق آن‌ها را تعیین کنند.

از آنجاییکه آن زمان ابزارهای به‌کار رفته برای آنالیز این ذرات مثل الان پیشرفته نبودند، Heck و همکارانش تصمیم گرفتند که آن‌ها را دوباره تحت آزمایش‌های بیشتری قرار دهند.

آن‌ها برای پیدا کردن اثراتی از تابش کیهانی که می‌توانست به داخل اجرامی مانند شهاب‌سنگ‌ها نفوذ کرده و نشانه‌هایی از خود را بر روی ذرات کاربید سیلیسیوم بر جای بگذارد، از دستگاه‌هایی مانند میکروسوپ الکترونی، طیف‌سنج جرم یون ثانویه و طیف‌سنج جرم گاز استفاده کردند.

Heck می‌گوید: برخی از این اشعه‌های کیهانی با مواد داخل شهاب‌سنگ‌ها واکنش داده و عناصر جدیدی تشکیل می‌دهند. هر چقدر مواد مذکور، مدت زمان بیشتری در معرض این تابش‌ها قرار بگیرند، عناصر جدید بیشتری تشکیل می‌شوند.

ذرات کاربید سیلیسیوم به‌دست آمده از شهاب‌سنگ مارکیسون، برای پیدا کردن ردی از آن عناصر (هلیوم 3 و نئون 21) که می‌توانستند عمر ذرات را مشخص کنند، مورد بررسی قرار گرفتند. درنهایت مشخص شد که تعداد کمی از آن ذرات، سن زیادی داشته‌اند (بیش از ۵.۵ میلیارد سال)، و اکثر آن‌ها جوان‌تر بوده‌اند (بین ۴.۶ تا ۴.۹ میلیارد سال).

وجود این مقدار از ذرات جوان‌تر کمی غیرمنتظره بود و نکته جالبی را درباره کهکشان راه شیری ما برملا می‌کرد. Heck می‌گوید: فرضیه ما این است که اکثر آن ذرات بین ۴.۶ تا ۴.۹ میلیارد سال قدمت دارند و در یک دوره شکل‌گیری گسترده ستارگان به وجود آمده‌اند. این اتفاق، قبل از تشکیل سیستم خورشیدی ما بوده است؛ یعنی زمانی که ستاره‌های بیشتری، فراتر از حد نرمال، داشتند شکل می‌گرفتند.

بنا به یافته‌های تیم تحقیق، این دوره از شکل‌گیری گسترده ستارگان، حدود ۷ میلیارد سال پیش اتفاق افتاده است. با رسیدن ستاره‌ها به مراحل پیشرفته‌تر تکامل خود، ذرات مذکور به فضا پرتاب شده‌اند و بعدا بر روی شهاب‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌سنگ مارکیسون جمع شده‌اند.

از آنجاییکه انتظار نمی‌رفت این ذرات، تحت تاثیر امواج قدرتمند ابرنواخترها سالم باقی بمانند، تیم تحقیق به این نتیجه رسیدند که ذرات احتمالا به‌صورت توده‌هایی به هم چسبیده‌اند که برخی از آن‌ها را حفظ کرده است.

Heck می‌گوید: بعضی‌ها فکر می‌کنند که سرعت تشکیل ستاره‌های کهکشان ما ثابت بوده است، اما حالا ما به‌لطف این ذرات مدرک مستقیمی درباره وجود یک دوره شکل‌گیری گسترده ستارگان در کهکشان‌ راه شیری در حدود ۷ میلیارد سال پیش داریم. این یکی از یافته‌های مهم مطالعه ماست.

واقعا فکر کردن به اینکه این ذرات کوچک چه مراحل پیچیده‌ای را قبل از فرود آمدن بر روی کره زمین پشت سر گذاشته‌اند، مغز انسان را تکان می‌دهد.

این مطالعه در مجله PNAS چاپ شده است.

منبع sciencealert
  

یه نظری بده!

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

از دیدگاه شما سپاسگزاریم