Kiedy gwiazdy umierają, rozprzestrzeniają pierwiastki, które stworzyły w swoich jądrach, w przestrzeń kosmiczną. Ale inne obiekty i procesy w przestrzeni również tworzą elementy. W końcu ta “gwiezdna materia” rozprasza się po galaktyce w gigantycznych obłokach gruzu. Później – czasami miliony lat później – osiada na planetach. Jakie jest brakujące ogniwo między tworzeniem elementów a osadzaniem się na jakimś odległym świecie?
To pytanie naukowcy zadawali sobie przez lata, próbując dowiedzieć się, jak ciężkie pierwiastki, takie jak mangan, żelazo i pluton, pojawiły się na Ziemi. Okazuje się, że powstają w różnych procesach, często w różnych częściach Drogi Mlecznej. Jednak znaleziono je ułożone warstwowo na dnie morskim Ziemi. Oznacza to, że przybyli mniej więcej w tym samym czasie, pomimo ich różnego pochodzenia.
Naukowcy z University of Hertfordshire w Wielkiej Brytanii i Konkoly Observatory, Research Centre for Astronomy and Earth Sciences na Węgrzech opracowali kilka teorii i modeli komputerowych, aby symulować podróże pierwiastków w przestrzeni. Odpowiedź, którą wymyślili: elementy z odległych wydarzeń są przenoszone przez fronty uderzeniowe supernowych, tak jak surferzy łapiący falę.
Aby zrozumieć, w jaki sposób rzeczy z odległych pożog znalazły się na Ziemi, warto rzucić okiem na te wydarzenia. Po pierwsze, istnieją supernowe typu II. Występują, gdy umiera supermasywna gwiazda. To co najmniej osiem razy więcej niż masa Słońca. Gwiazdy te łączą cięższe i cięższe pierwiastki (takie jak węgiel) w swoich jądrach. Kiedy zaczynają tworzyć żelazo, nie mają wystarczająco dużo energii, aby utrzymać linię produkcyjną. Jądra zapadają się, a następnie wszystko rozszerza się na zewnątrz bardzo szybko w wybuchu supernowej. To wystarczy, aby wysłać ciężkie elementy w kosmos.
Następnie są supernowe typu Ia. Zdarzają się one w układzie podwójnym gwiazd. Materia z gwiazdy ciągu głównego akreuje na swojego partnera, białego karła. Kiedy gromadzi się zbyt dużo materiału, następuje eksplozja. Powoduje to “nukleosyntezę” cięższych pierwiastków, w tym manganu. Innym katastrofalnym wydarzeniem, które prawdopodobnie tworzy ciężkie pierwiastki, jest zderzenie (lub połączenie) dwóch gwiazd neutronowych. Gdy zbliżają się do siebie i ostatecznie rozbijają się, uwalniają deszcz neutronów. Te z kolei bombardują pobliskie atomy. To zdarzenie “r-procesu” bardzo szybko wytwarza ciężkie pierwiastki, takie jak pluton.
W jakiś sposób cały ten materiał z różnych źródeł trafił na Ziemię mniej więcej w tym samym czasie. Naukowcy znaleźli na to zagadkowe dowody w złożach izotopów promieniotwórczych na dnie morskim w 2021 roku. Nie powstały normalnie na Ziemi ani podczas narodzin Układu Słonecznego około 4,5 miliarda lat temu. Musieli przyjść skądś indziej. Aby powstały “gwiezdny materiał” trafił na dowolny świat w dowolnym systemie gwiezdnym, musi istnieć spójna usługa dostarczania w całej galaktyce. Ta koncepcja zaintrygowała dr Chiaki Kobayaski z University of Hertfordshire, która powiedziała:
Skały, o których mówi Kobayashi, pochodzą z podwodnej eksploracji ziemskich oceanów, według kierownika badań Benjamina Wehmeyera. Stworzyli modele komputerowe pokazujące, że prawie ciągłe fale uderzeniowe supernowych mogą być realnym mechanizmem transportowym dostarczającym te pierwiastki na Ziemię (lub inne planety).
Wysiłek modelowania pokazuje, że izotopy mogą rozprzestrzeniać się na dużych obszarach galaktyki za pośrednictwem fal uderzeniowych supernowych. Fronty te zamiatają kolekcje elementów z różnych miejsc.
Zrozumienie tego procesu dostarczania jest szczególnie ważne, ponieważ astronomowie rozpoczynają badania egzoplanet na dużą skalę, na których życie może być możliwe. Wiedza o tym, jak uzyskały swój skład elementarny, jest dużym krokiem w kierunku zrozumienia możliwości życia.
______________________
Spodobał Ci się wpis ? To postaw kawę
Informacje bezpośrednio na Twoją skrzynkę mailową