सूर्यापूर्व धान्य
काही उल्कापिंडांमध्ये सूर्य प्रज्वलित होण्यापूर्वी तयार झालेले सूक्ष्म क्रिस्टल्स आहेत - आमचे सौर मंडल तयार होण्यापूर्वी अरबो वर्षांपूर्वी मरणोत्तर तारकांच्या वातावरणात तयार केलेले आदिम धान्य. वैज्ञानिक आता या सूर्यापूर्व धान्यांना अधुनिक अचूकतेने निर्गत करत आणि विश्लेषण करत आहेत, आणि त्यांचे शोध आमच्या आकाशगंगेच्या या भागात जन्म घेणाऱ्या परिस्थितीचे आमचे समज मूलभूतपणे बदलत आहेत.
हे प्राचीन क्रिस्टल्स, सामान्यतः काही माइक्रोमीटरमध्ये, आमचे सौर मंडल तयार करणाऱ्या वायू ढगाच्या हिंसक संकोचन वेळी सुमारे 4.6 अरब वर्षांपूर्वी टिकून राहिले. त्या ढगातील अधिकांश पदार्थ वितळला, बाष्पीभूत झाला, आणि सूर्य आणि ग्रहांमध्ये पुनर्निमित झाला, त्याचे सूर्यापूर्व ओळख मिटवून दिली. परंतु मूळ तारकीय धुळीचा थोडा भाग अक्षत राहिला, chondrites नावाच्या आदिम उल्कापिंडांमध्ये ावरण म्हणून संरक्षित केला.
मरणोत्तर तारकांची समस्थानिक बोटांची छाप
सूर्यापूर्व धान्य वैज्ञानिकदृष्ट्या मौल्यवान असल्याचे कारण त्यांची समस्थानिक रचना आहे. प्रत्येक तारा परमाणु fusion द्वारे घटक तयार करतो, परंतु समस्थानिकांचे विशिष्ट अनुपात - वेगवेगळ्या संख्येच्या न्यूट्रॉनसह एकाच घटकाचे अणु - तारकाचे वस्तुमान, तापमान, आणि विकासात्मक अवस्था यावर अवलंबून असते. सूर्यापूर्व धान्यांमधील समस्थानिक अनुपात मोजून, वैज्ञानिक प्रत्येक धान्य तयार करणाऱ्या तारकाचा प्रकार आणि परिस्थिती ओळखू शकतात.
सर्वात सामान्य सूर्यापूर्व खनिज silicon carbide आणि विविध ऑक्साईड्स आहेत, corundum आणि spinel. Silicon carbide धान्य विशेषतः माहितीपूर्ण असली आहेत कारण ते कार्बन-समृद्ध बहिर्वाहात तयार होतात asymptotic giant branch तारे - त्यांच्या जीवनाच्या शेवटी असलेले लाल राक्षस. त्यांची समस्थानिक स्वाक्षरी या तारकीय भट्टीमध्ये होणाऱ्या nucleosynthetic प्रक्रियांचे तपशीलवार नोंद ठेवतात.
सुपरनोव्हा वाद निर्णय करणे
हे धान्य उत्तर देण्यात मदत करतील अशा मुख्य प्रश्नांपैकी एक म्हणजे आमचे सौर मंडल तयार होणे कशाने प्रेरित केले. प्रमुख गृहीतक असे मानते की एक जवळचा supernova स्फोट आणि एक आणविक ढग मधून एक धक्का लहर पाठवले, ज्यामुळे तो संपुष्ट झाला आणि सूर्य आणि ग्रह तयार करण्यास सुरुवात झाली. हा परिस्थिती short-lived radioactive समस्थानिक, aluminum-26 सारखी, सौर मंडलाच्या सुरुवातीच्या पदार्थांमध्ये आढळल्याने समर्थित आहे.
तथापि, एक वैकल्पिक गृहीतक असे सूचित करते की aluminum-26 एक supernova च्या अलीकडे एक भारी Wolf-Rayet तारकाच्या वाहिन्यांमधून आले असू शकते. सूर्यापूर्व धान्य विश्लेषण या परिस्थितीमध्ये थेट मोजमाप प्रदान करून या परिस्थितीमध्ये फरक करण्यात मदत करत आहे.
सूर्यापूर्व धान्यांचे अलीकडचे विश्लेषण supernova आणि AGB तारे यासह अनेक तारकीय स्रोतांचे सौर nebula मध्ये योगदान दिल्याची पुष्टी करणाऱ्या समस्थानिक स्वाक्षरी सापडल्या आहेत. उदयमान चित्र एकल स्रोतापासून पदार्थ वर्चस्व असलेल्याऐवजी, विविध तारांच्या मलबेच्या जटिल मिश्रणापासून तयार झालेल्या सौर प्रणालीचे आहे.
प्रगत विश्लेषणात्मक तंत्रे
सूर्यापूर्व धान्यांचे विश्लेषण nanoscale mass spectrometry मधील प्रगतीद्वारे क्रांतिकारी बदल झाले आहे, विशेषतः NanoSIMS साधन, जे काही शंभर nanometer ओलांडून समस्थानिक अनुपात मोजू शकते. ही क्षमता संशोधकांना वैयक्तिक धान्य आणि अगदी स्फटिकांमधील भिन्नता विश्लेषण करण्यास अनुमती देते, त्यांच्या जन्म तारकांमध्ये आणि सौर मंडल निर्मितीच्या वेळी परिस्थिती बदल रेकॉर्ड करणारी अंतर्गत संरचना प्रकट करते.
Atom probe tomography, जे नमुन्याच्या अंदरून वैयक्तिक अणूंच्या त्रिमितीय स्थिती मॅप करते, सूर्यापूर्व धान्यांना लागू केले गेले आहे. हे मोजमाप धान्यांची स्फटिकीय संरचना आणि रासायनिक क्षेत्र प्रकट करतात, त्यांच्या जन्म तारकांमध्ये आणि सौर मंडल निर्मितीच्या वेळी अनुभवलेल्या तापमान आणि दाबांवर अडचणी प्रदान करतात.
पुढे काय
भविष्यातील नमुना परत मिशन, Ryugu आणि Bennu लघुग्रहांमधून पदार्थ आधीच Earth वर प्रयोगशाळांमध्ये, सूर्यापूर्व धान्यांचे नवीन संग्रह प्रदान करण्याचे वचन देते जे terrestrial प्रदूषणापासून संरक्षित केले गेले आहेत. हे नमुने उल्कापिंडांमध्ये दुर्मिळ किंवा अनुपस्थित असलेल्या धान्य प्रकारांचे असू शकतात जे Earth वर पडली आहेत, आमच्या सौर मंडलात योगदान दिलेल्या तारकीय स्रोतांच्या सूचीचा विस्तार करत आहेत.
प्रत्येक धान्य हा एक काळ कैप्सूल आहे एक तारा जो आता अस्तित्वात नाही, तारकीय विकास, गेलेक्टिक रासायनिक समृद्धी, आणि विशेष परिस्थितीची माहिती घेऊन, ज्यांच्या अंतर्गत आमची ग्रहीय प्रणाली आकार घेत होती. विश्लेषणात्मक तंत्रे सुधारत राहिल्यामुळे, हे छोटे क्रिस्टल्स शेवटी आमांला सौर मंडल कुठून आला हे बघू शकतात तरच नाही, तर तो विशेष रचनेसह का तयार झाला ज्याने Earth - आणि जीवन - संभव बनवले हेही सांगू शकतात.
हा लेख Quanta Magazine च्या रिपोर्टिंगवर आधारित आहे. मूळ लेख वाचा।
