по материалам Федерального института технологии (ETH Zürich)
Используя рассеянный атом ниобия-92, исследователи Федерального института технологии в Цюрихе получили возможность датировать события периода ранней Солнечной системы с повышенной точностью. Их вывод заключается в том, что в момент рождения нашего Солнца вокруг должны были происходить взрывы сверхновых.
Если атом химического элемента имеет избыток протонов или нейтронов, он становится нестабильным. Такой атом будет выделять дополнительные частицы в виде гамма-излучения, пока снова не станет стабильным. Одним из таких нестабильных изотопов является ниобий-92 ( 92 Nb), который специалисты также называют радионуклидом. Его период полураспада, составляющий 37 миллионов лет, относительно короток, поэтому данный атом исчез вскоре после образования Солнечной системы. Сегодня только его стабильный дочерний изотоп, цирконий-92 ( 92 Zr), свидетельствует о существовании 92 Nb.
Тем не менее, учёные продолжали использовать рассеянный радионуклид в ниобно-циркониевом хронометре, с помощью которого возможно датировать события, произошедшие в ранней Солнечной системе около 4,57 миллиарда лет назад.
Использование хронометра на основе 92 Nb- 92 Zr до сих пор ограничивалось отсутствием точной информации о количестве 92 Nb, которое присутствовало при зарождении Солнечной системы. Это ставило под сомнение его использование для датировки и определения момента образования данных радионуклидов в звёздной среде.
Метеориты хранят ключ к далёкому прошлому
Не так давно исследовательская группа из Федерального института технологии Швейцарской высшей технической школы Цюриха (ETH Zürich) и Токийского технологического института (Tokyo Tech) значительно улучшила этот хронометр. Исследователи добились этого улучшения с помощью хитрой уловки: они извлекли редкие минералы, обогащённые цирконием и рутилом, из метеоритных осколков протопланеты Веста. Эти минералы считаются наиболее подходящими для определения 92 Nb, поскольку точно свидетельствуют о том, насколько распространённым 92 Nb был во время образования метеорита. Затем, используя метод уран-свинцового датирования (атомов урана, распадающихся на свинец), команда вычислила, какое количество 92 Nb было на момент формирования Солнечной системы. Объединив два метода, исследователям удалось значительно улучшить точность ниобно-циркониевого хронометра.
«Таким образом, этот усовершенствованный хронометр является мощным инструментом для определения точного возраста образования и развития астероидов и планет - событий, которые произошли в первые десятки милли онов лет после образования Солнечной системы», - заявляет Мария Шёнбехлер (Maria Schönbächler), пр офессор Института геохимии и петрологии Швейцарской высшей технической школы Цюриха и руководите льница исследования.
Сверхновые выпустили ниобий-92
Теперь, когда исследователи более точно знают, насколько распространенным был 92 Nb в самом начале нашей Солнечной системы, они могут более точно определить, где эти атомы были сформированы и откуда возник материал, из которого состоит наше Солнце и планеты.
Новая модель, выдвинутая исследователями, предполагает, что внутренняя часть Солнечной системы с планетами земной группы (Земля и Марс) в значительной степени находится под влиянием материала, выброшенного сверхновыми в нашей галактике Млечный Путь. В таких звёздных взрывах две вращающиеся звезды взаимодействуют друг с другом, прежде чем взорваться и высвободить звёздное вещество. Напротив, внешняя Солнечная система, по всей видимости, питалась главным образом от энергии взрыва сверхновой с коллапсом ядра - вероятно, в тех звёздных яслях, где родилось наше Солнце, массивная звезда схлопнулась внутрь себя, порождая большой взрыв.
Перевод: Анастасия Карцева (резюме).
Дизайн: Алиса Панченко.
