우리는 모두 이것을 들었습니다 : 당신이 물 한 잔을 마실 때, 그 물은 이미 다른 사람들의 소화관을 통해 왔습니다. 아마도 훈의 아틸라 나 임 팔러의 블라드 일 수도 있습니다. 티라노사우루스 렉스도
별과 물질도 마찬가지입니다. 우리가 지구상에서 우리 주변에서 볼 수있는 모든 문제, 심지어 우리 몸조차도 적어도 한 번 이상의 별의 탄생과 죽음을 겪었습니다. 그러나 어떤 유형의 별입니까?
그것이 바로 ETH 취리히 (Ecole polytechnique Federale de Zurich)의 연구팀이 알고 싶어했던 것입니다.
우리 태양계의 이야기는 약 45 억 년 전에 분자 구름이 무너 졌을 때 시작되었습니다. 그 붕괴 된 구름의 중심에서 태양은 융합의 파열과 그 주위에 가스와 먼지의 원반이 생겨나게되었다. 결국, 우리 태양계의 모든 행성은 그 행성계 원반에서 형성되었습니다.
그 재료 원판 안에는 다른 별들 주위에 형성된 먼지 알갱이들이있었습니다. ETH 취리히의 지구 화학 및 석유 연구소의 교수 인 Maria Schönbächler에 따르면이 특수 곡물은 디스크 전체에 고르지 않게 소금과 후추처럼 분포되어 있습니다. 태양계의 행성들이 형성됨에 따라, 각각의 가스와 먼지, 그리고 그 특수 곡물들의 혼합물이 포함되었습니다.
측정 기술의 발전으로 과학자들은 행성이 형성된 물질을 탐지하고 그 기원을 결정할 수 있습니다. 그것은 모두 동위 원소로 귀착됩니다. 동위 원소는 핵에 같은 수의 양성자가 있지만 다른 수의 중성자가있는 주어진 원소의 원자입니다. 예를 들어, C13 및 C14와 같이 탄소의 다른 동위 원소가 있습니다. 모든 탄소 동위 원소에는 6 개의 양성자가 있지만 C13에는 7 개의 중성자가 있고 C14에는 8 개의 중성자가 있습니다.
지구뿐만 아니라 탄소뿐만 아니라 다른 원소도 다른 동위 원소의 혼합물은 지문과 같습니다. 그리고 그 지문은 과학자들에게 신체의 기원에 대해 많은 것을 알려줄 수 있습니다.
Schönböchler는“스타 더스트는 매우 독특하고 고유 한 지문을 가지고있다. 그리고 이것은 원 반면 디스크를 통해 고르지 않게 확산 되었기 때문에 각 행성과 소행성이 형성 될 때 자체 지문을 얻었다”고 보도 자료에서 밝혔다.
수년 동안 과학자들은 지구와 운석에서 이러한 지문을 연구 해 왔습니다. 이 두 가지를 비교 한 결과, 죽은 붉은 거대 별이 지구 형성과 지구의 모든 형성에 얼마나 중요한 영향을 미쳤는지 알 수 있습니다. 우리를 포함 해서요
과학자들은 지구와 운석 사이의 동위 원소 이상 현상을 더 많은 요소에 대해 비교할 수있었습니다. Schönböchler와 새로운 연구의 다른 과학자들은 오래 전에 파괴 된 소행성의 핵심 인 운석을 조사해 왔습니다. 팔라듐 성분에 초점을 맞췄습니다.
다른 과학자들의 이전 연구는 주기율표에서 팔라듐의 이웃 인 루테늄 및 몰리브덴과 같은 다른 원소에 대한 동위 원소 비율을 조사했습니다. 이러한 이전 결과를 통해 Schönböchler 팀은 팔라듐 동위 원소를 찾을 때 무엇을 찾을 수 있는지 예측할 수있었습니다.
그들은 비슷한 양의 팔라듐을 기대했지만 놀랐습니다.
브리스톨 대학교 (University of Bristol)의 박사후 연구원 인 Mattias Ek는“운석에는 예상보다 훨씬 작은 팔라듐 이상이 포함되어있다.
논문에서 팀은 이러한 결과를 설명하는 새로운 모델을 제시합니다. 이 논문의 제목은“원산지에스-태양 원형 디스크에서 동위 원소 이질성을 처리합니다.” 이 논문은 2019 년 12 월 9 일에 Nature Astronomy 저널에 발표되었습니다. 주 저자는 Mattias Ek입니다.
그들의 모델은 우리 태양계의 모든 것이 스타 더스트로부터 만들어졌지만, 한 종류의 별이 지구에 가장 큰 영향을 미친 것으로 나타났습니다. 이들은 태양과 같은 질량 범위의 별이며 수소를 고갈 시키면 붉은 거인으로 확장됩니다. 우리 자신의 태양은 약 40 억 년 안에 이들 중 하나가 될 것입니다.
최종 상태의 일부로이 별들은 소위 s-process라는 요소를 합성합니다. s- 프로세스 또는 느린 중성자 포획 프로세스는 주기율표, 루테늄 및 몰리브덴에 팔라듐 및 그 주변 요소와 같은 요소를 생성합니다. 흥미로운 점에서, s-process는 이전 세대의 별에서 초신성으로 만들어진 철 핵의 씨앗으로 이러한 요소를 만듭니다.
“팔라듐은 측정 된 다른 원소보다 약간 더 휘발성입니다. 결과적으로이 별 주위의 먼지로 응축되는 것이 적어 우리가 연구 한 운석에서 스타 더스트의 팔라듐이 적습니다.”라고 Ek는 말합니다.
화성에있는 것보다, 또는 태양계에있는 Vesta와 같은 소행성에있는 것보다 지구의 구성에있는 붉은 거인의 재료가 훨씬 풍부합니다. 외부 영역에는 초신성 소재가 더 포함되어 있습니다. 팀은 그 이유를 설명 할 수 있다고 말합니다.
Schönbächler는“행성이 형성되었을 때 태양에 가까운 온도는 매우 높았습니다. 얼음 가루가있는 입자를 포함하여 먼지 입자 중 일부는 다른 입자보다 불안정합니다. 이 유형은 태양과 가까운 태양계 내부에서 파괴되었습니다. 그러나 붉은 거인의 스타 더스트는 더 안정적이었고 파괴에 저항했기 때문에 태양 가까이에서 더 집중되었습니다. 저자들은 초신성 폭발로 인한 먼지가 더 작아지기 때문에 더 빨리 증발하기 쉽다고 말합니다. 내부 태양계와 지구에는 그 수가 적습니다.
Schönbächler는“이를 통해 지구가 태양계의 다른 물체들에 비해 붉은 거대 별들로부터 가장 많은 별 먼지가 지구에 존재하는 이유를 설명 할 수 있습니다.
더:
- 보도 자료 : 붉은 거인의 스타 더스트
- 연구 논문 : 기원에스원형 행성 디스크에서 동위 원소 이질성 처리
- 우주 잡지 : 지구와 화성 형성에 관한 새로운 연구
