Όταν εξετάζουμε δείγματα από το ηλιακό νεφέλωμα, σκεφτόμαστε κομήτες και μετεωρίτες. Αυτά τα υλικά προέρχονται από την αρχή του ηλιακού μας συστήματος, αλλά οι ενδείξεις που δίνουν για το σχηματισμό δεν ταιριάζουν πάντα σωστά. Χάρη σε μια νέα μελέτη που έγινε από τον Alan Boss του Carnegie, είμαστε τώρα σε θέση να ρίξουμε μια ματιά στον σχηματισμό του Ήλιου μέσω μιας σειράς θεωρητικών μοντέλων. Αυτή η εργασία όχι μόνο θα μπορούσε να βοηθήσει στην εξήγηση ορισμένων από τις διαφορές που έχουμε ανακαλύψει, αλλά θα μπορούσε επίσης να υποδείξει κατοικήσιμους εξωπλανήτες.
Προς το παρόν, ένας τρόπος για να κοιτάξουμε πίσω στην πρώιμη περίοδο του ηλιακού συστήματος είναι να θεωρηθούμε για μικροσκοπικούς θύλακες κρυσταλλικών σωματιδίων που βρίσκονται σε κομήτες. Αυτά τα σωματίδια σφυρηλατήθηκαν σε υψηλές θερμοκρασίες. Μια εναλλακτική μέθοδος μελέτης του σχηματισμού του ηλιακού συστήματος είναι η ανάλυση των ισοτόπων. Αυτές οι παραλλαγές στοιχείων φέρουν τον ίδιο ακριβώς αριθμό πρωτονίων, αλλά περιέχουν διαφορετικό αριθμό νετρονίων. Σε αντίθεση με τα κρυσταλλικά σωματίδια, μπορούμε να πάρουμε στα χέρια μας δείγματα ισοτόπων, επειδή βρίσκονται σε μετεωρίτες. Καθώς αποσυντίθενται, μετατρέπονται σε διαφορετικά στοιχεία. Ωστόσο, ο αρχικός αριθμός των ισοτόπων μπορεί να υποδείξει τους ερευνητές ως προς την προέλευσή τους και τον τρόπο με τον οποίο θα μπορούσαν να έχουν ταξιδέψει σε όλο το νεοφυτικό ηλιακό σύστημα.
«Τα αστέρια περιβάλλονται από δίσκους περιστρεφόμενου αερίου στα πρώτα στάδια της ζωής τους». λέει η ομάδα του Carnegie. «Οι παρατηρήσεις νεαρών αστεριών που έχουν ακόμη αυτούς τους δίσκους αερίων αποδεικνύουν ότι τα αστέρια που μοιάζουν με τον Ήλιο υφίστανται περιοδικές εκρήξεις, που διαρκούν περίπου 100 χρόνια το καθένα, κατά τη διάρκεια των οποίων η μάζα μεταφέρεται από το δίσκο στο νεαρό αστέρι».
Ωστόσο, η μελέτη δεν έχει κοπεί και στεγνώσει ακόμα. Η μελέτη τόσο των σωματιδίων όσο και των ισοτόπων από κομήτες και μετεωρίτες εξακολουθεί να παρουσιάζει μια κάπως συγκεχυμένη ματιά στον πρώιμο σχηματισμό του ηλιακού συστήματος. Φαίνεται ότι στην εικόνα υπάρχουν περισσότερα από ένα μόνο μονοπάτι της ύλης από τον πρωτοπλανητικό δίσκο στο μητρικό αστέρι. Οι κρυσταλλικοί κόκκοι που βρίσκονται στους κομήτες σχηματίζονται με θερμότητα και σηματοδοτούν ότι σημειώθηκε σημαντική ανάμειξη και ροή προς τα έξω από υλικά κοντά στο μητρικό αστέρι και έξω στην περίμετρο του ίδιου του συστήματος. Ορισμένα ισότοπα, όπως το αλουμίνιο, υποστηρίζουν αυτή τη θεωρία, αλλά άλλα, όπως το οξυγόνο, αψηφούν μια τόσο καθαρή εξήγηση.
Σύμφωνα με το δελτίο ειδήσεων, το νέο μοντέλο του Boss δείχνει πώς μια περίοδος ελαφράς βαρυτικής αστάθειας στον δίσκο αερίου που περιβάλλει έναν πρωτο-Ήλιο που πρόκειται να περάσει σε φάση έκρηξης, θα μπορούσε να εξηγήσει αυτά τα ευρήματα. Επιπλέον, τα μοντέλα προβλέπουν επίσης ότι αυτό θα μπορούσε να συμβεί με μεγάλη ποικιλία μεγεθών μάζας και δίσκου. Δείχνει ότι η αστάθεια μπορεί «να προκαλέσει μια σχετικά γρήγορη μεταφορά ύλης μεταξύ του αστέρα και του δίσκου του αερίου, όπου η ύλη μετακινείται τόσο προς τα μέσα όσο και προς τα έξω. Αυτό εξηγεί την παρουσία κρυσταλλικών σωματιδίων που σχηματίζονται από τη θερμότητα σε κομήτες από το εξωτερικό εύρος του ηλιακού συστήματος».
Τι γίνεται λοιπόν με το αλουμίνιο; Σύμφωνα με το μοντέλο του Boss, οι αναλογίες των ισοτόπων αλουμινίου μπορούν να εξηγηθούν. Φαίνεται ότι το αρχικό ισότοπο μεταδόθηκε κατά τη διάρκεια ενός μοναδικού γεγονότος – όπως ένα αστέρι που εκρήγνυται που στέλνει ένα ωστικό κύμα τόσο προς τα μέσα όσο και προς τα έξω στον πρωτοπλανητικό δίσκο. Όσον αφορά το οξυγόνο, μπορεί να υπάρχει με διαφορετικό μοτίβο επειδή προήλθε από συνεχείς χημικές αντιδράσεις φυσικές στο εξωτερικό ηλιακό νεφέλωμα και δεν συνέβη απλώς ως ένα μοναδικό γεγονός.
«Αυτά τα αποτελέσματα όχι μόνο μας διδάσκουν για τον σχηματισμό του δικού μας ηλιακού συστήματος, αλλά θα μπορούσαν επίσης να μας βοηθήσουν στην αναζήτηση άλλων αστεριών που βρίσκονται σε τροχιά από κατοικήσιμους πλανήτες», είπε ο Μπος. «Η κατανόηση των διαδικασιών ανάμειξης και μεταφοράς που συμβαίνουν γύρω από αστέρια που μοιάζουν με τον Ήλιο θα μπορούσε να μας δώσει ενδείξεις για το ποιοι από τους περιβάλλοντες πλανήτες τους μπορεί να έχουν συνθήκες παρόμοιες με τις δικές μας».
Πηγή αρχικής ιστορίας: Δελτίο Τύπου του Ινστιτούτου Carnegie για την Επιστήμη