Il concetto dell'artista di protosun al centro della nebulosa solare. Credito immagine: NASA Clicca per ingrandire
Dalle impronte digitali chimiche conservate nei meteoriti primitivi, gli scienziati dell'UCSD hanno determinato che la nube di gas in collasso che alla fine divenne il nostro sole splendeva brillantemente durante la formazione del primo materiale nel sistema solare più di 4,5 miliardi di anni fa.
La loro scoperta, dettagliata in un articolo che appare nel numero di Science del 12 agosto, fornisce la prima prova conclusiva che questo? Protosun? ha giocato un ruolo importante nel modellare chimicamente il sistema solare emettendo abbastanza energia ultravioletta per catalizzare la formazione di composti organici, acqua e altri composti necessari per l'evoluzione della vita sulla Terra.
Gli scienziati hanno a lungo discusso se i composti chimici creati nel primo sistema solare fossero prodotti con l'aiuto dell'energia del primo sole o se fossero formati con altri mezzi.
? La domanda di base era: il sole era acceso o era spento ?? afferma Mark H. Thiemens, decano della divisione di scienze fisiche dell'UCSD e professore di chimica che ha guidato il gruppo di ricerca che ha condotto lo studio. "Non c'è nulla nella documentazione geologica prima di 4,55 miliardi di anni fa che potesse rispondere a questa domanda."
Vinai Rai, un collega post-dottorato che lavora a Thiemens? lab, ha trovato una soluzione, sviluppando una misurazione estremamente sensibile in grado di rispondere alla domanda. Cercò impronte chimiche del vento ad alta energia che emanava dal protosun e rimase intrappolato negli isotopi, o forme, di solfuro trovati in quattro gruppi primitivi di meteoriti, i resti più antichi del primo sistema solare. Gli astronomi credono che questo vento abbia soffiato materia dal centro della nebulosa solare rotante nel suo disco di accrescimento simile a un pancake, la regione in cui successivamente si formarono meteoriti, asteroidi e pianeti.
Applicando una tecnica che Thiemens ha sviluppato cinque anni fa per rivelare dettagli sulla prima atmosfera terrestre dalle variazioni degli isotopi di ossigeno e zolfo incorporate nelle antiche rocce, i chimici UCSD sono stati in grado di inferire dai solfuri nei meteoriti l'intensità del vento solare e , quindi, l'intensità del protosun. Concludono nel loro articolo che il leggero eccesso di un isotopo di zolfo, ?? S, nei meteoriti indicava la presenza di "reazioni fotochimiche nella nebulosa solare precoce"? nel senso che il protosun brillava abbastanza forte da provocare reazioni chimiche.
? Questa misurazione ci dice per la prima volta che il sole era acceso, che c'era abbastanza luce ultravioletta per fare fotochimica? dice Thiemens. "Sapere che era così è di grande aiuto nella comprensione dei processi che hanno formato i composti nel primo sistema solare".
Gli astronomi credono che la nebulosa solare abbia iniziato a formarsi circa 5 miliardi di anni fa quando una nuvola di gas interstellare e polvere fu disturbata, probabilmente dall'onda d'urto di una grande stella che esplode, e collassò sotto la sua stessa gravità. Man mano che il disco simile a un pancake rotante della nebulosa diventava sempre più sottile, vortici di ciuffi cominciarono a formarsi e ingrandirsi, formando infine pianeti, lune e asteroidi. Il protosun, nel frattempo, continuò a contrarsi sotto la propria gravità e divenne più caldo, diventando una giovane stella. Quella stella, il nostro sole, emanava un vento caldo di atomi caricati elettricamente che soffiava gran parte del gas e della polvere rimasti dalla nebulosa fuori dal sistema solare.
Pianeti, lune e molti asteroidi sono stati riscaldati e il loro materiale è stato rielaborato dalla formazione della nebulosa solare. Di conseguenza, hanno avuto poco da offrire agli scienziati in cerca di indizi sullo sviluppo della nebulosa solare nel sistema solare. Tuttavia, alcuni meteoriti primitivi contengono materiale che è rimasto invariato da quando il protosun ha diffuso questo materiale dal centro della nebulosa solare più di 4,5 miliardi di anni fa.
Thiemens afferma che la tecnica utilizzata dalla sua squadra per determinare che il protosun emetteva una luce brillante può essere applicata anche per stimare quando e dove vari composti hanno avuto origine dal vento caldo emesso dal protosun.
? Quello sarà il prossimo obiettivo? lui dice. "Possiamo guardare minerale per minerale e forse dire qui? S cosa è successo passo dopo passo."
Lo studio del team UCSD è stato finanziato da una sovvenzione della National Aeronautics and Space Administration.
Fonte originale: Comunicato stampa UCSD
