Estudio Cuestiona La Idea De Que Una Supernova Impulsó La Formación Del Sistema Solar

el origen del sistema solar

Los científicos del Laboratorio de Orígenes de la Universidad de Chicago están a punto de publicar el último de una serie de artículos sobre el origen del sistema solar. Las estrellas infantiles brillan de color rosa rojizo en esta imagen infrarroja de la región de formación estelar de Serpens, capturada por el telescopio espacial Spitzer de la NASA. Hace cuatro mil quinientos millones de años, el sol puede haberse parecido mucho a una de las estrellas bebés profundamente incrustadas en la nube cósmica de gas y polvo que colapsó para crearlo. Cortesía de NASA / JPL-Caltech / L. Universidad Cieza de Texas en Austin

Al probar meteoritos, un equipo de científicos descubrió que los niveles de hierro 60 eran uniformes y bajos en el material del sistema solar temprano, lo que sugiere que los bajos niveles de hierro 60 probablemente provenían de la acumulación a largo plazo de hierro 60 en el medio interestelar desde el cenizas de innumerables estrellas pasadas, en lugar de un evento cataclísmico cercano como una supernova.

Un nuevo estudio publicado por Universidad de Chicago Los investigadores desafían la idea de que la fuerza de una estrella en explosión provocó la formación del sistema solar.

En este estudio, publicado en línea el mes pasado en Earth and Planetary Science Letters, los autores Haolan Tang y Nicolas Dauphas encontraron el isótopo radiactivo hierro 60, el signo revelador de una estrella en explosión, escasa en abundancia y bien mezclado en material del sistema solar. Como cosmoquímicos, buscan restos de explosiones estelares en meteoritos para ayudar a determinar las condiciones bajo las cuales se formó el sistema solar.

Algunos remanentes son isótopos radiactivos: átomos energéticos e inestables que se desintegran con el tiempo. En la última década, los científicos han encontrado grandes cantidades del isótopo radiactivo hierro 60 en los primeros materiales del sistema solar. “Si tiene hierro 60 en alta abundancia en el sistema solar, eso es una ‘pistola humeante’: evidencia de la presencia de una supernova”, dijo Dauphas, profesor de ciencias geofísicas.

El hierro 60 solo puede originarse a partir de una supernova, por lo que los científicos han tratado de explicar esta aparente abundancia sugiriendo que una supernova ocurrió cerca, extendiendo el isótopo a través de la explosión.

Pero los resultados de Tang y Dauphas fueron diferentes a los del trabajo anterior: descubrieron que los niveles de hierro 60 eran uniformes y bajos en el material del sistema solar temprano. Llegaron a estas conclusiones probando muestras de meteoritos. Para medir la abundancia de hierro 60, analizaron los mismos materiales en los que habían trabajado los investigadores anteriores, pero utilizaron un enfoque diferente y más preciso que arrojó evidencia de muy bajo contenido de hierro 60.

Los métodos anteriores mantuvieron intactas las muestras de meteoritos y no eliminaron las impurezas por completo, lo que puede haber conducido a mayores errores de medición. El enfoque de Tang y Dauphas, sin embargo, requería que “digerieran” sus muestras de meteoritos en una solución antes de la medición, lo que les permitió eliminar completamente las impurezas.

Este proceso finalmente produjo resultados con errores mucho menores. “Haolan ha dedicado cinco años de arduo trabajo para llegar a estas conclusiones, por lo que no tomamos esas afirmaciones a la ligera. Hemos tenido mucho cuidado de llegar a un punto en el que estemos listos para hacer públicas esas mediciones ”, dijo Dauphas.

Para determinar si el hierro 60 estaba ampliamente distribuido, Tang y Dauphas analizaron otro isótopo de hierro, el hierro 58. Las supernovas producen ambos isótopos mediante los mismos procesos, por lo que pudieron rastrear la distribución del hierro 60 midiendo la distribución del hierro 58.

“Los dos isótopos actúan como gemelos inseparables: una vez que supimos dónde estaba el hierro 58, supimos que el hierro 60 no podía estar muy lejos”, explicó Dauphas.

Encontraron poca variación de hierro 58 en sus mediciones de varias muestras de meteoritos, lo que confirmó su conclusión de que el hierro 60 estaba distribuido uniformemente. Para dar cuenta de sus hallazgos sin precedentes, Tang y Dauphas sugieren que los bajos niveles de hierro 60 probablemente provienen de la acumulación a largo plazo de hierro 60 en el medio interestelar de las cenizas de innumerables estrellas pasadas, en lugar de un evento cataclísmico cercano como una supernova. .

Si esto es cierto, dijo Dauphas, entonces “no hay necesidad de invocar ninguna estrella cercana para hacer hierro 60”. Sin embargo, es más difícil dar cuenta de la alta abundancia de aluminio 26, lo que implica la presencia de una estrella cercana.

En lugar de explicar esta abundancia por supernova, Tang y Dauphas proponen que una estrella masiva (quizás más de 20 veces la masa del sol) arroja sus capas externas gaseosas a través del viento, esparciendo aluminio 26 y contaminando el material que eventualmente formaría el sistema solar. , mientras que el hierro 60 permaneció encerrado dentro del interior de la estrella masiva. Si el sistema solar se formara a partir de este material, este escenario alternativo explicaría la abundancia de ambos isótopos.

“En el futuro, este estudio debe considerarse cuando la gente construya su historia sobre el origen y la formación del sistema solar”, dijo Tang.

Imagen: NASA / JPL -Caltech / L. Universidad Cieza de Texas en Austin

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