행성 간 먼지 입자의 GEMS 이미지. 이미지 크레디트 : NASA 확대하려면 클릭
처음으로 프랑스 과학자 팀이 실험실에서 이국적인 GEMS의 구조를 재현 할 수있었습니다. 그들의 실험 결과는 곧 천문학 및 천체 물리학에 출판 될 것입니다. GEMS (금속과 황화물이 박힌 유리)는 원시 행성 간 먼지의 주요 구성 요소입니다. 그 기원을 이해하는 것은 행성 과학의 주요 목표 중 하나이며, 특히 최근에 성공한 스타 더스트 임무입니다.
다가오는 이슈에서 천문학 및 천체 물리학은 행성 간 먼지에서 이국적인 미네랄 입자의 기원에 대한 중요한 단서를 제공하는 새로운 실험실 결과를 제시합니다. 행성 간 곡물에 대한 연구는 현재 NASA 스타 더스트 미션의 틀 내에서 화제가되고 있으며, 최근이 곡물의 일부 샘플을 가져 왔습니다. 그것들은 지금까지 수집 된 가장 원시적 인 자료 중 하나입니다. 그들의 연구는 우리 태양계의 형성과 진화에 대한 더 나은 이해로 이어질 것입니다.
C. Davoisne과 그녀의 동료들은 우주에서 우주 물질의 가능한 진화를 시뮬레이션하기위한 전용 실험실 실험을 통해 소위 GEMS (내장 금속과 황화물이있는 유리)의 기원을 탐구했습니다. GEMS는 원시 행성 간 먼지 입자 (IDP)의 주요 구성 요소입니다. 크기는 수백 nm에 불과하며 작고 둥근 철 / 니켈 입자와 금속 황화물을 포함하는 규산염 유리로 구성되어 있습니다. GEMS의 작은 부분 (5 % 미만)은 사전 태양 조성을 가지므로 성간 기원을 가질 수 있습니다. 나머지는 태양 성분을 가지고 있으며 초기 태양계에서 형성되거나 가공되었을 수 있습니다. GEMS의 다양한 구성으로 인해 기원과 형성 과정에 대한 합의에 도달하기가 어렵습니다.
연구팀은 먼저 GEMS 전구체가 성간 매체에서 시작되어 원형 성운에서 점진적으로 가열되었다고 가정했다. 이 가설의 유효성을 테스트하기 위해 두 프랑스 연구소, Lille의 Laboratoire de Structure et Propritt? s de l? Etat Solide (LSPES)와 Orsay의 Institut d? Astrophysique Spatiale (IAS)이 포함 된 공동 실험 프로젝트는 다음과 같습니다. 설정. Z. Djouadi는 IAS에서 고진공 및 500 ~ 750 ℃의 온도에서 올리 빈 ((Mg, Fe) 2SiO4)의 다양한 무정형 샘플을 가열했습니다. 가열 후, 샘플은 규산염 유리에 내장 된 것으로 보이는 둥근 철 나노 그레인으로 GEMS와 유사한 미세 구조를 보여줍니다.
GEMS와 유사한 구조가 실험실 실험에 의해 재현 된 것은 이번이 처음입니다. 거기에서, 그들은 비정질 실리케이트의 산화철 (FeO) 성분이 환원으로 알려진 화학 반응을 겪어 철이 전자를 얻고 산소를 방출하여 금속 형태로 침전되는 것을 보여준다. IDP의 GEMS 성분은 일반적으로 탄소 질 물질과 밀접한 관련이 있기 때문에 FeO + C –> Fe + CO 반응은 이러한 IDP의 금속 철 나노 입자의 공급원이 될 것이다. 이러한 조건은 원시 태양 성운에서 발생할 수 있습니다. 이 반응은 야금 학자들에 의해 수 세기 동안 알려져 왔지만 LSPES / IAS 접근법의 독창성은 재료 과학 개념을 극단 천체 물리학 환경에 적용하는 것입니다.
또한 과학자들은 가열 된 시료에서 모든 철분이 금속 입자로 이동했기 때문에 실제로 규산염 유리에 철분이 남아 있지 않다는 것을 발견했습니다. 따라서 연구진은 왜 진화 된 별과 혜성에서 관찰되는 먼지가 철분이 부족한 마그네슘이 풍부한 규산염으로 구성되어 있는지 설명 할 수있다. 실제로, 금속 구형의 철은 일반적인 원격 분광 기술로 완전히 감지 할 수 없게됩니다. 따라서이 작업은 성간 곡물의 구성에 대한 중요하고 새로운 통찰력을 제공 할 수 있습니다.
이 팀은 GEMS가 다양한 원산지 곡물에 영향을 미치는 특정 가열 공정을 통해 형성 될 수 있음을 보여줍니다. 이 과정은 매우 일반적 일 수 있으며 태양계와 다른 별 주위에서 발생할 수 있습니다. 따라서 GEMS는 다양한 기원을 가질 수 있습니다. 과학자들은 스타 더스트가 수집 한 곡물 분석을 간절히 기다리고 있기 때문에 일부 GEMS가 실제로 성간 매체에서 나온다는 것을 알 수 있습니다.
원본 출처 : A & A 뉴스 릴리스
