Το Ηλιακό Σύστημα διαμορφώθηκε σε λιγότερο από 200.000 χρόνια

Πριν από πολύ καιρό – χονδρικά 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια – ο Ήλιος μας και το Ηλιακό μας Σύστημα διαμορφώθηκαν στο σύντομο χρονικό διάστημα των 200.000 χρόνων. Αυτό είναι το συμπέρασμα ομάδας επιστημόνων του Εθνικού Εργαστηρίου Lawrence του Livermore (Lawrence Livermore National Laboratory ή LLNL), στις ΗΠΑ, μετά από την έρευνα σε ισότοπα του στοιχείου μολυβδαίνιο που βρέθηκαν σε μετεωρίτες.

Το υλικό που συγκροτεί τον Ήλιο και το υπόλοιπο ηλιακό σύστημα προέρχεται από την κατάρρευση ενός τεράστιου νέφους αερίου και σκόνης περίπου πριν από 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια. Παρατηρώντας άλλα αστρικά συστήματα που σχηματίστηκαν όμοια με το δικό μας, οι αστρονόμοι εκτιμούν ότι πιθανά χρειάζεται περίπου 1 με 2 εκατομμύρια χρόνια για την κατάρρευση ενός νέφους και την ανάφλεξη ενός άστρου, όμως είναι η πρώτη μελέτη που μπορεί να παρέχει αριθμούς για το δικό μας ηλιακό σύστημα.

«Προηγουμένως, το χρονικό πλαίσιο της διαμόρφωσης δεν ήταν γνωστό για το ηλιακό μας σύστημα», αναφέρει ο κοσμοχημικός του LLNL Greg Brennecka, επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης που δημοσιεύθηκε στο Science. «Η εργασία δείχνει ότι η κατάρρευση αυτή, η οποία οδήγησε στη διαμόρφωση του ηλιακού συστήματος, συνέβη πολύ γρήγορα, σε λιγότερο από 200.000 χρόνια. Αν το αντιστοιχήσουμε αυτό με το χρόνο ζωής ενός ανθρώπου, η διαμόρφωση του ηλιακού συστήματος θα συγκρινόταν με μια εγκυμοσύνη που διαρκεί περίπου 12 ώρες αντί για εννέα μήνες. Ήταν μια γρήγορη διαδικασία».

Τα παλαιότερα χρονολογημένα στερεά στο ηλιακό σύστημα είναι πλούσιες ενσωματώσεις ασβεστίου-αργιλίου (CAIs) και τα δείγματα αυτά παρέχουν μια άμεση καταγραφή της διαμόρφωσης του ηλιακού συστήματος. Αυτές οι ενσωματώσεις σε μετεωρίτες, μεγέθους μικρομέτρου μέχρι εκατοστόμετρου, σχηματίστηκαν σε περιβάλλον υψηλής θερμοκρασίας (περισσότερο από 1.300 βαθμών Κέλβιν), πιθανόν κοντά στον νεαρό ήλιο. Στη συνέχεια μεταφέρθηκαν προς τα έξω στην περιοχή όπου σχηματίστηκαν μετεωρίτες ανθρακούχων χονδριτών (και τα μητρικά τους σώματα), όπου βρίσκονται σήμερα. Οι πλειονότητα των CAIs σχηματίστηκαν πριν από 4,567 δισεκατομμύρια χρόνια, κατά τη διάρκεια μας περιόδου περίπου 40.000 έως 200.000 ετών.

Εδώ είναι που εισέρχεται η ομάδα του LLNL. Η επιστήμονες της διεθνούς αυτής ομάδας μέτρησαν το ισοτοπικό μολυβδαίνιο και τις συνθέσεις του ιχνοστοιχείου μιας ποικιλίας CAIs που πάρθηκαν από μετεωρίτες ανθρακούχων χονδριτών, συμπεριλαμβανομένου και του Allende, του μεγαλύτερου ανθρακούχου χονδρίτη που βρέθηκε στη Γη. Επειδή βρήκαν ότι οι διακριτές συνθέσεις ισοτοπικού μολυβδαινίου καλύπτουν όλο το εύρος του υλικού που διαμορφώθηκε στον πρωτοπλανητικό δίσκο, αντί για μόνο ένα μικρό κομμάτι, οι ενσωματώσεις αυτές πρέπει να έχουν διαμορφωθεί μέσα στη χρονική διάρκεια κατάρρευσης του νέφους.

Καθώς η παρατηρούμενη χρονική διάρκεια της αστρικής συσσώρευσης (1-2 εκατομμύρια χρόνια) είναι πολύ μεγαλύτερη από αυτή στην οποία διαμορφώθηκαν οι CAIs, οι επιστήμονες της ομάδας μπόρεσαν να εντοπίσουν ποια αστρονομική φάση στη διαμόρφωση του ηλιακού συστήματος καταγράφηκε με το σχηματισμό των CAIs και τελικά πόσο γρήγορα συσσωρεύθηκε το υλικό που συγκροτεί το ηλιακό σύστημα.

Πηγή: Lawrence Livermore National Laboratory

Περισσότερα στη δημοσίευση: Astronomical context of Solar System formation from molybdenum isotopes in meteorite inclusions. Science.