حل لغز نيزكي يكشف قصة أصل النظام الشمسي

وبحسب العلماء، فقد تبعثرت المادة الخام التي بُني نظامنا الشمسي منها عندما أدت موجة الصدمة الناتجة عن انفجار مستعر أعظم إلى حقن مادة في سحابة من الغبار والغاز، ما تسبب في انهيارها على نفسها.

إقرأ المزيد

اكتشاف كوكبين من "الأرض الفائقة" يدوران حول نجم قريب!

وفي أعقاب هذا الحدث، تم سحب معظم المادة المحقونة جاذبيا إلى مركز الزوبعة، حيث أتاح التراكم الشديد للضغط بدء الاندماج النووي، وولدت الشمس.

وكان النجم الشاب مُحاطا بقرص دوار من الغاز والغبار المتبقيين، حيث اندمجت الكواكب وأجرام النظام الشمسي الأخرى، والتي انفصل بعضها في النهاية لتشكل كويكبات ونيازك.

ويشرح آلان بوس، من جامعة كارنيجي: "ينشأ الغموض من دراسة التركيب النظائري للنيازك، والتي يمكن استخدامها كمختبر لاختبار نظريات تكوين النظام الشمسي وتطوره".

والنظائر هي نسخ من عناصر لها نفس عدد البروتونات، لكن بعدد مختلف من النيوترونات. وفي بعض الأحيان، كما هو الحال مع النظائر المشعة، يمكن أن يؤدي عدد النيوترونات الموجودة في النواة إلى جعل النظير غير مستقر. ولاكتساب الاستقرار، يطلق النظير جزيئات نشطة تعمل على تغيير عدد البروتونات والنيوترونات وتحويلها إلى عنصر آخر يسمى ناتج الاضمحلال (daughter isotope)".

وأضاف بوس: "لأننا نعرف بالضبط المدة التي تستغرقها هذه العملية للنظائر المشعة المختلفة، فإن قياس كمية منتجات الاضمحلال في النيازك يمكن أن يخبرنا متى، وربما كيف، تشكلت".

إقرأ المزيد

هابل يكتشف نجما ميتا متورطا في "ابتلاع الكواكب"

على سبيل المثال، يتم إنتاج نظير الحديد ذو الوزن الذري 60 بكميات كبيرة فقط من خلال انفجار مستعر أعظم، ويستغرق 2.6 مليون سنة لنصف الذرات لتتحلل - ما يسمى بـ "نصف العمر" - لناتج الاضمحلال، الكوبالت 60 (النظير المشع لعنصر الكوبالت).

لذلك، عندما يتم العثور على كميات كبيرة من الكوبالت 60 في النيازك البدائية التي تسمى الكوندريت الكربوني، فإن هذا يخبر العلماء أن المادة الخام التي وقع تكوين الكوندريت منها تحتوي على بقايا انفجار مستعر أعظم حدث قبل مليوني سنة فقط من تكوينه.

ويمكن استخدام سجل الكوندريت لتأكيد قصة أصل المستعر الأعظم لنظامنا الشمسي. لكن النيازك الأخرى الأقل بدائية وغير الكربونية تفتقر إلى تركيبة حديد-60، ما يعني أن المادة التي تشكلت منها لم تنشأ عن انفجار نجمي.

ويقول بوس: "لم يتم تقديم أي تفسير مادي لهذا التغيير الدراماتيكي".

وكان بوس يعمل على صقل النماذج المعقدة لتشكيل نظامنا الشمسي لعقود عدة، وكان أحد منشئي قصة أصل حقن المستعر الأعظم.

إقرأ المزيد

اكتشاف جسم حلزوني غريب في قلب مجرة درب التبانة

ومن خلال تمديد الفترة الزمنية التي انعكست في عمليات المحاكاة الخاصة به، كان قادرا على إظهار أنه بعد التسبب في الانهيار الذي زود الكوندريت بالحديد-60، تزيل الصدمة الأمامية للمستعر الأعظم الغبار البينجمي بعيدا عن القرص الناتج وتسريع النجم الأولي الناتج إلى سرعة تصل إلى عدة كيلومترات في الثانية.

وهذا كاف لدفع الشمس الفتية إلى مواجهة بقعة جديدة من المواد البينجمية التي استنفدت في الحديد-60 والنظائر الأخرى التي يولدها المستعر الأعظم في غضون مليون سنة. 

وخلص بوس إلى أنه "بعد العمل على حل مشكلة إطلاق وحقن المستعر الأعظم منذ منتصف التسعينيات، كان من المدهش أن نتمكن أخيرا من ربط هذا النموذج بالأدلة النيزكية".

المصدر: phys.org