György, Fidél, Debóra2024. április 24., szerda
Föld

Hirosima bombáján át rápillanthatunk a fiatal Naprendszerre

National Geographic Magyarország

A bomba robbanása során különleges anyag, az úgynevezett hirosimait képződött, s ehhez a korai Naprendszerben uralkodóhoz hasonló körülmények vezethettek el.

Forrás: Pixabay

A Naprendszer kialakulásának hajnalán, a protoplanetáris köd lassú hűlésekor a legelsőként létrejött szilárd szemcsék kalcium-alumínium zárványokként maradtak fenn. Ezeket meteoritokból ismerjük, a nevüket pedig CAI-nek (Ca-Al Inclusions) rövidítik. E szemcsék a legrégebbi, már a Naprendszerben létrejött anyagok, a kormeghatározás alapján 4,5673 milliárd éve alakultak ki. Időgép híján csak az efféle maradványok segítségével tudjuk tanulmányozni, hogy miféle körülmények is voltak a Naprendszer születésekor.

Egy újonnan, az Earth and Planetary Science Letters folyóiratban közzé tett kutatási eredmény arról számolt be, hogy a hirosimai atomrobbantás során létrejött kőzetüveg olvadékszemcsék minden más földi anyagtól különböznek. A kutatók úgy vélik, egyes tulajdonságaikban a Naprendszer hajnalának körülményeihez lehettek hasonlók az atomrobbantások izzó gombafelhői. Az eredményekről az EOS földtudományi hírportál számolt be.

Hirosimait szemcsék, amelyeket a város tengerparti üledékéből gyűjtöttek be.
Forrás: Anthropocene, Volume 25, March 2019, DOI: 10.1016/j.ancene.2019.100196

1945. augusztus 6-án Hirosima városa felett 500 méterrel felrobbant a 16 kilotonnás atombomba olyan tűzgömböt hozott létre, amelyben a hőmérséklet meghaladta a 6000 Celsius-fokot. Miközben a robbanás a város egy részét teljesen elpusztította, ez a hő elpárologtatta azokat az anyagokat, amelyből a város felépült: betont, üveget, fémet egyaránt. Ez a rendkívüli összetételű tűzgömb azután összekeveredett az Ota-folyó vizével és a levegővel is, és közben gyorsan hűlni kezdett. Hűlése közben cseppecskék kondenzálódtak benne, és mindezek a korábban elpárolgott anyagok elvegyülve „esőként” kihulltak a gombafelhőből. Az ekkor létrejött, kalciumban és alumíniumban gazdag kőzetüveg szemcséket mind a mai napig meg lehet találni a város tengerpartján, többek között, amint azt egy 2019-es kutatás feltárta. 

Nathan Asset kozmokémikus és kollégái vizsgálták meg 20 ilyen szemcse elemi- és izotóp-összetételét valamint alakját röntgen spektroszkópia, elektron-mikroszonda és tömegspektrométer segítségével. Különös eredményt kaptak: a hirosimait szemcsékben lévő oxigén és szilícium izotópok arányai minden földi anyagétól eltértek, ehelyett azokhoz a szemcsékhez hasonlítottak, amelyeket a meteoritokban találtak meg, a Naprendszer kialakulása idejéből. A CAI szemcsék és az úgynevezett amőboid olivin szemcsék (AOA) is abban a forró gázködben kondenzálódtak, amiből azután a bolygók is keletkeztek.

Az Allende-meteorit egy darabkája mikroszkóp alatt, amelyen egy CAI szemcsét figyelhetünk meg.
Forrás: Progress in Particle and Nuclear Physics/ Clayton et al 1977

A földi folyamatok során az egyes elemek izotópjai – vagyis az eltérő számú neutront tartalmazó változatai – a tömegük alapján elkülönülnek (például a csapadékvízben lévő oxigén könnyebb, mivel a könnyebb oxigénizotópokat tartalmazó vízmolekulák párolognak könnyebben és válnak felhővé először). Azonban a hirosimait szemcséiben az izotópok nem különültek el a tömegük alapján, ez arra utalt, hogy igen különleges körülmények vezettek el a létrejöttükhöz. Ugyanilyen kevert izotóparányokat tapasztalni azokban a szemcsékben is, amelyek a Naprendszer kialakulása hajnalán születtek.

Régi kérdés, hogy vajon a CAI szemcsék minek köszönhetik e kevert izotóparányaikat. Egyes elképzelések szerint egy közeli szupernóva hatása lehetett ez, míg más elképzelések alapján a protoplanetáris ködben lezajló különleges kémiai reakciók felelhetnek érte. A hirosimai szemcsék vizsgálata a második elmélet mellett teszi le a voksot.
Ez persze nem azt jelenti, hogy a hirosimai atomrobbantás során a Naprendszer születését szimuláló folyamatok játszódtak le. Habár mindkét esetben igen magas hőmérsékletek uralkodtak, és részben ugyanazok a kémiai elemek voltak jelen, az atombomba robbanásakor sokkal nagyobb nyomás jött létre, mint amit a Naprendszer hajnalán a világűrben tapasztalni lehetett. Azonban az eltérések ellenére is volt épp elég hasonlóság ahhoz, hogy ugyanazok a reakciók játszódjanak le mindkét folyamatban.

Asset és kollégái most azon dolgoznak, hogy laborkísérletekkel megpróbálják utánozni ezeket a körülményeket, még jobban szeretnék ugyanis feltárni lehetséges a hasonlóságokat a két drámai folyamatban. Ezzel az elméletüket is tovább tesztelhetik majd.

Nem védik kellően a világ munkavállalóit

Nem védik kellően a világ munkavállalóit

Egyre nagyobb veszélyt jelent a klímaváltozás a dolgozókra.

Sikerült újra kapcsolatba lépni a Voyager-1 űrszondával

Sikerült újra kapcsolatba lépni a Voyager-1 űrszondával

A szonda 2023 novembere óta nem küldött adatokat, csak összevissza jeleket, így sokan már temették a küldetést.

A Föld napja: alig maradt időnk a cselekvésre

A Föld napja: alig maradt időnk a cselekvésre

Április 22. a Föld napja, ilyenkor különböző programokkal hívják fel a figyelmet a környezet megóvásának fontosságára.

Hol lehet a kilencedik bolygó?

Hol lehet a kilencedik bolygó?

Egyre kevesebb olyan hely marad, ahol elrejtőzhetne a csillagászok szeme elől egy esetleges kilencedik bolygó.

Feltárult az óriáshullámok keletkezésének titka

Feltárult az óriáshullámok keletkezésének titka

Egy antarktiszi vizekre vezetett expedíció tárta fel, minek köszönhetően jönnek létre a rendkívül veszélyes óriáshullámok, és ez az előrejelzéshez is támpontot ad.

National Geographic 2024. áprilisi címlap

Előfizetés

A nyomtatott magazinra,
12 hónapra

15 900 Ft

Korábbi számok

National Geographic 2010. januári címlapNational Geographic 2010. februári címlapNational Geographic 2010. márciusi címlapNational Geographic 2010. áprilisi címlapNational Geographic 2010. májusi címlapNational Geographic 2010. júniusi címlapNational Geographic 2010. júliusi címlapNational Geographic 2010. augusztusi címlapNational Geographic 2010. szeptemberi címlapNational Geographic 2010. októberi címlapNational Geographic 2010. novemberi címlapNational Geographic 2010. decemberi címlapNational Geographic 2011. januári címlapNational Geographic 2011. februári címlapNational Geographic 2011. márciusi címlapNational Geographic 2011. áprilisi címlapNational Geographic 2011. májusi címlapNational Geographic 2011. júniusi címlapNational Geographic 2011. júliusi címlapNational Geographic 2011. augusztusi címlapNational Geographic 2011. szeptemberi címlapNational Geographic 2011. októberi címlapNational Geographic 2011. novemberi címlapNational Geographic 2011. decemberi címlapNational Geographic 2012. januári címlapNational Geographic 2012. februári címlapNational Geographic 2012. márciusi címlapNational Geographic 2012. áprilisi címlapNational Geographic 2012. májusi címlapNational Geographic 2012. júniusi címlapNational Geographic 2012. júliusi címlapNational Geographic 2012. augusztusi címlapNational Geographic 2012. szeptemberi címlapNational Geographic 2012. októberi címlapNational Geographic 2012. novemberi címlapNational Geographic 2012. decemberi címlapNational Geographic 2013. januári címlapNational Geographic 2013. februári címlapNational Geographic 2013. márciusi címlapNational Geographic 2013. áprilisi címlapNational Geographic 2013. májusi címlapNational Geographic 2013. júniusi címlapNational Geographic 2013. júliusi címlapNational Geographic 2013. augusztusi címlapNational Geographic 2013. szeptemberi címlapNational Geographic 2013. októberi címlapNational Geographic 2013. novemberi címlapNational Geographic 2013. decemberi címlapNational Geographic 2014. januári címlapNational Geographic 2014. februári címlapNational Geographic 2014. márciusi címlapNational Geographic 2014. áprilisi címlapNational Geographic 2014. májusi címlapNational Geographic 2014. júniusi címlapNational Geographic 2014. júliusi címlapNational Geographic 2014. augusztusi címlapNational Geographic 2014. szeptemberi címlapNational Geographic 2014. októberi címlapNational Geographic 2014. novemberi címlapNational Geographic 2014. decemberi címlapNational Geographic 2015. januári címlapNational Geographic 2015. februári címlapNational Geographic 2015. márciusi címlapNational Geographic 2015. áprilisi címlapNational Geographic 2015. májusi címlapNational Geographic 2015. júniusi címlapNational Geographic 2015. júliusi címlapNational Geographic 2015. augusztusi címlapNational Geographic 2015. szeptemberi címlapNational Geographic 2015. októberi címlapNational Geographic 2015. novemberi címlapNational Geographic 2015. decemberi címlapNational Geographic 2016. januári címlapNational Geographic 2016. februári címlapNational Geographic 2016. márciusi címlapNational Geographic 2016. áprilisi címlapNational Geographic 2016. májusi címlapNational Geographic 2016. júniusi címlapNational Geographic 2016. júliusi címlapNational Geographic 2016. augusztusi címlapNational Geographic 2016. szeptemberi címlapNational Geographic 2016. októberi címlapNational Geographic 2016. novemberi címlapNational Geographic 2016. decemberi címlapNational Geographic 2017. januári címlapNational Geographic 2017. februári címlapNational Geographic 2017. márciusi címlapNational Geographic 2017. áprilisi címlapNational Geographic 2017. májusi címlapNational Geographic 2017. júniusi címlapNational Geographic 2017. júliusi címlapNational Geographic 2017. augusztusi címlapNational Geographic 2017. szeptemberi címlapNational Geographic 2017. októberi címlapNational Geographic 2017. novemberi címlapNational Geographic 2017. decemberi címlapNational Geographic 2018. januári címlapNational Geographic 2018. februári címlapNational Geographic 2018. márciusi címlapNational Geographic 2018. áprilisi címlapNational Geographic 2018. májusi címlapNational Geographic 2018. júniusi címlapNational Geographic 2018. júliusi címlapNational Geographic 2018. augusztusi címlapNational Geographic 2018. szeptemberi címlapNational Geographic 2018. októberi címlapNational Geographic 2018. novemberi címlapNational Geographic 2018. decemberi címlapNational Geographic 2019. januári címlapNational Geographic 2019. februári címlapNational Geographic 2019. márciusi címlapNational Geographic 2019. áprilisi címlapNational Geographic 2019. májusi címlapNational Geographic 2019. júniusi címlapNational Geographic 2019. júliusi címlapNational Geographic 2019. augusztusi címlapNational Geographic 2019. szeptemberi címlapNational Geographic 2019. októberi címlapNational Geographic 2019. novemberi címlapNational Geographic 2019. decemberi címlapNational Geographic 2020. januári címlapNational Geographic 2020. februári címlapNational Geographic 2020. márciusi címlapNational Geographic 2020. áprilisi címlapNational Geographic 2020. májusi címlapNational Geographic 2020. júniusi címlapNational Geographic 2020. júliusi címlapNational Geographic 2020. augusztusi címlapNational Geographic 2020. szeptemberi címlapNational Geographic 2020. októberi címlapNational Geographic 2020. novemberi címlapNational Geographic 2020. decemberi címlapNational Geographic 2021. januári címlapNational Geographic 2021. februári címlapNational Geographic 2021. márciusi címlapNational Geographic 2021. áprilisi címlapNational Geographic 2021. májusi címlapNational Geographic 2021. júniusi címlapNational Geographic 2021. júliusi címlapNational Geographic 2021. augusztusi címlapNational Geographic 2021. szeptemberi címlapNational Geographic 2021. októberi címlapNational Geographic 2021. novemberi címlapNational Geographic 2021. decemberi címlapNational Geographic 2022. januári címlapNational Geographic 2022. februári címlapNational Geographic 2022. márciusi címlapNational Geographic 2022. áprilisi címlapNational Geographic 2022. májusi címlapNational Geographic 2022. júniusi címlapNational Geographic 2022. júliusi címlapNational Geographic 2022. augusztusi címlapNational Geographic 2022. szeptemberi címlapNational Geographic 2022. októberi címlapNational Geographic 2022. novemberi címlapNational Geographic 2022. decemberi címlapNational Geographic 2023. januári címlapNational Geographic 2023. februári címlapNational Geographic 2023. márciusi címlapNational Geographic 2023. áprilisi címlapNational Geographic 2023. májusi címlapNational Geographic 2023. júniusi címlapNational Geographic 2023. júliusi címlapNational Geographic 2023. augusztusi címlapNational Geographic 2023. októberi címlapNational Geographic 2023. novemberi címlapNational Geographic 2023. decemberi címlapNational Geographic 2024. januári címlapNational Geographic 2024. februári címlapNational Geographic 2024. márciusi címlapNational Geographic 2024. áprilisi címlap

Hírlevél feliratkozás

Kérjük, erősítsd meg a feliratkozásod az e-mailben kapott linkre kattintva!

Kövess minket