Igen kaotikus volt a fiatal Naprendszer

A Zürichi Műszaki Egyetem (ETH Zürich) számolt be arról a friss, a Nature Astronomy szakfolyóiratban publikált kutatási eredményről, amelyben a Naprendszer első néhány millió évének kaotikus eseményeit tárták fel.

Mielőtt a Föld és a többi bolygó létrejött, a Napot még por és gáz vette körül, a porból az évezredek során egyre nagyobb csomók álltak össze, amelyek egy része később a bolygók alapanyagát képezte. Más csomók nem tömörültek nagy égitestekké, és ma is tovább keringenek a Naprendszerben, például kisbolygókként. A kutatók a vasmeteoritokban a Földre érkezett vasat elemezték, s a kapott adatokból e korai időszakról nyertek ki információkat.

„Korábbi kutatások igazolták már, hogy a kisbolygók szinte teljesen ugyanolyanok, mint a kialakulásuk idején, évmilliárdokkal ezelőtt voltak” – magyarázta Alison Hunt, a kutatás vezetője. „Épp ezért olyan archívumoknak tekinthetjük őket, amelyek megőrizték a korai Naprendszer körülményeit.”

Ahhoz, hogy a kutatók hozzáférjenek az archív adatokhoz, 18 vasmeteorit gondosan előkészített mintáját elemezték, s a bennük lévő palládium, ezüst és platina izotópok arányait mérték meg. A Naprendszer első évmillióiban a kisbolygók fém magjait radioaktív hő tartotta melegen, majd ezek lassanként lehűltek, ám e hűlés során bizonyos, radioaktív bomlásból eredő ezüstizotópok felhalmozódtak. Azzal, ha a vasmeteoritok ezüstizotópjait megmérik, annak tudtak utánajárni a kutatók, hogy mikor, és milyen gyorsan is hűlhettek le ezek a korai égitestek.

Az eredmények alapján e folyamat igen gyors lehetett és ütközések sokaságával járhatott együtt, amelyek során ezen égitestek vasmagját körbefogó kőzetburok lemorzsolódott, s így a vasmagok „szigetelés” nélkül, közvetlenül az űr hidege felé tudták kisugározni maradék hőjüket.

A platinaizotópok mérésével a szakemberek a mikor kérdésére is választ kaptak: „A legnagyobb meglepetésünkre azok az égitest-vasmagok, amelyekből a vizsgált minták származtak, mind szinte egy időben, 7,8-11,7 millió évvel a Naprendszer születése után váltak csupasszá” – tette hozzá a kutató. Úgy tűnik, ez egy igen mozgalmas, kaotikus időszak lehetett, amikor minden mindennel összeütközött.

A történtek okait is igyekeztek megválaszolni a szakemberek, ehhez számítógépes szimulációkat használtak. Maria Schönbächler kozmokémikus professzor, a kutatás egyik résztvevője elmondta, hogy a legnagyobb valószínűsége annak van, hogy a korai Naprendszerben lévő (a protoplanetáris korong maradéka) gáz felszívódása állhat a háttérben. „Néhány millió évig e gázfelhő még a fiatal Nap körül keringett, ám a Nap sugárzása és a napszél kifújta.”

Amíg a gáz még jelen volt, képes volt lefékezni a benne összeállt csomókat, égitesteket, ám az eltűnését követően már fék nélkül keringhettek, egyre inkább felgyorsultak s ennek okán kaotikus ütközések indultak be köztük. Olyannak képzeljük el a helyzetet, mint egy turbó üzemmódú dodzsempályát.

Schönbächler hozzátette, a kutatásuk, amely laborvizsgálatokon alapult, képes volt olyan dolgot meghatározni, amely a Naprendszer fejlődése szempontjából kulcsfontosságú, vagyis azt, hogy mikor tűnhetett el a protoplanetáris korong utolsó gázainak maradéka. Ezzel pedig a teljes bolygófejlődésről részletesebb képet kaphatnak a kutatók.