Міжзоряний кометний пил містить підказки про сонячну систему

Слід міжзоряного пилу веде вчених аж до утворення сонячної системи, повідомляє новину space.

Такі комети, як Хейл Бопп, що можна спостерігати тут, можуть виділяти пил, який може потрапляти в стратосферу Землі, де ми можемо збирати і вивчати його. © Philipp Salzgeber, CC license (CC BY-SA 2.0)

Те, що ми тепер знаємо, як сонячну систему, почалося як хмара міжзоряного пилу і газу. Вивчаючи “досонячний” пил, який зберігся на таких космічних об’єктах, як комети, перш ніж вони пробилися до Землі, вчені можуть поглянути в минуле до ранньої Сонячної системи.

Щороку тонни космічного пилу потрапляє з космосу в атмосферу Землі. НАСА використовує літаки зі спеціальними “липкими” колекторами, покритими силіконовим маслом, для збору пилу на великих висотах, перш ніж вона буде занадто “забруднена” нашою планетою. Група дослідників, очолювана Надією Ішією, вченим-матеріалознавцем Гавайського університету в Маноа, вивчає неясний тип міжпланетних частинок пилу, які потрапляють на Землю з космосу.

Ілюстрація ранньої сонячної системи, яка, на думку провідних теорій, сформована з молекулярної хмари міжзоряного пилу і газу. © Jack Cook, Woods Hole Oceanographic Institution

Ці частинки пилу містять малесенькі крупиці скла зі вживленим металом і сульфідами або GEMS (дорогоцінними каменями), згідно із заявою. Робота команди передбачає, що ці шматочки пилу є реліктом дополярних днів. Вчені вже багато років вивчають GEMS, але ця команда знайшла переконливі докази того, що ці крупинки пережили початкову фазу будівництва нашої сонячної системи.

Використовуючи просвічувальну електронну мікроскопію, метод, в якому електрони пропускаються через зразок для створення зображення, дослідники відзначили, як різні елементи розподіляються в GEMS. Завдяки цьому процесу вони виявили, що GEMS зроблені з менших “субгранул”, які сформувалися перед їх батьківською кометою; отже, перш ніж наша сонячна система вперше виникла. На підставі цих спостережень дослідники вважають, що GEMS може “представляти виживаючий досонячний міжзоряний пил, який складав ті самі будівельні блоки планет і зірок”, – сказала Ішія в заяві.

GEMS зазвичай менше 1/100-й товщини одного людського волосся діаметром від десятків до сотень нанометрів. Крім того, GEMS складаються з “субгранул”, які оточені різними типами вуглецю. Згідно з дослідженням, ці типи вуглецю розкладаються за відносно низькою температури. Через це, вважають дослідники, пил і її батьківська комета не могли прийти з гарячої сонячної туманності.

Астрофотограф Кріс Чур “захопив” комету C / 2016 R2 (PANSTARRS). Міжзоряний пил комет може допомогти нам краще зрозуміти, як сформувалася сонячна система. © Chris Schur / www.schursastrophotography.com

Натомість вони вважають, що пил, швидше за все, сформувався у більш віддаленому, більш холодному, багатому радіацією місці, такому як зовнішня сонячна туманність або навіть дополярна молекулярна хмара. Тому, незважаючи на їх незначний розмір, ці скляні пилові частинки вижили у певних екстремальних міжзоряних умовах.

Вивчаючи “вихідні матеріали планетного утворення віком від 4,6 мільярда років”, ми могли б отримати “більш глибоке розуміння процесів, які сформувалися і з тих пір змінили їх”, – сказала Ішая в заяві.

Згідно з цим дослідженням, команда буде вивчати додатково пил комети, щоб краще зрозуміти склад GEMS і розмір субгранул.