Künstlerkonzept von Protosun im Zentrum des Solarnebels. Bildnachweis: NASA Zum Vergrößern anklicken
Anhand chemischer Fingerabdrücke, die in primitiven Meteoriten aufbewahrt wurden, haben Wissenschaftler der UCSD festgestellt, dass die kollabierende Gaswolke, die schließlich zu unserer Sonne wurde, während der Bildung des ersten Materials im Sonnensystem vor mehr als 4,5 Milliarden Jahren hell leuchtete.
Ihre Entdeckung, die in einem Artikel in der Science-Ausgabe vom 12. August beschrieben wird, liefert den ersten schlüssigen Beweis dafür, dass dieser "Protosun" spielten eine wichtige Rolle bei der chemischen Gestaltung des Sonnensystems, indem sie genügend ultraviolette Energie emittierten, um die Bildung von organischen Verbindungen, Wasser und anderen Verbindungen zu katalysieren, die für die Entwicklung des Lebens auf der Erde notwendig sind.
Wissenschaftler haben lange darüber gestritten, ob die im frühen Sonnensystem erzeugten chemischen Verbindungen mit Hilfe der Energie der frühen Sonne hergestellt oder auf andere Weise gebildet wurden.
? Die grundlegende Frage war: War die Sonne an oder war sie aus? sagt Mark H. Thiemens, Dekan der Abteilung für Physikalische Wissenschaften der UCSD und Professor für Chemie, der das Forschungsteam leitete, das die Studie durchgeführt hat. "Es gibt nichts in der geologischen Aufzeichnung vor 4,55 Milliarden Jahren, was dies beantworten könnte."
Vinai Rai, Postdoktorand bei Thiemens? Labor entwickelte eine Lösung und entwickelte eine äußerst empfindliche Messung, die die Frage beantworten konnte. Er suchte nach chemischen Fingerabdrücken des energiereichen Windes, der vom Protosun ausging und in den Isotopen oder Formen von Sulfid gefangen wurde, die in vier primitiven Gruppen von Meteoriten gefunden wurden, den ältesten Überresten des frühen Sonnensystems. Astronomen glauben, dass dieser Wind Materie aus dem Kern des rotierenden Solarnebels in seine pfannkuchenartige Akkretionsscheibe blies, die Region, in der sich später Meteoriten, Asteroiden und Planeten bildeten.
Mit einer Technik, die Thiemens vor fünf Jahren entwickelt hatte, um Details über die frühe Erdatmosphäre aus Variationen der in alten Gesteinen eingebetteten Sauerstoff- und Schwefelisotope zu enthüllen, konnten die UCSD-Chemiker aus den Sulfiden in den Meteoriten die Intensität des Sonnenwinds und der Sonnenmagnetiten ableiten daher die Intensität des Protosuns. Sie schließen in ihrer Arbeit, dass der geringfügige Überschuss eines Schwefelisotops, ?? S, in den Meteoriten das Vorhandensein von? Photochemischen Reaktionen im frühen Solarnebel anzeigte? was bedeutet, dass der Protosun stark genug leuchtete, um chemische Reaktionen anzutreiben.
"Diese Messung zeigt uns zum ersten Mal, dass die Sonne an war, dass es genug ultraviolettes Licht gab, um Photochemie zu betreiben." sagt Thiemens. "Zu wissen, dass dies der Fall war, ist eine große Hilfe für das Verständnis der Prozesse, die Verbindungen im frühen Sonnensystem bildeten."
Astronomen glauben, dass sich der Sonnennebel vor etwa 5 Milliarden Jahren zu bilden begann, als eine Wolke aus interstellarem Gas und Staub, möglicherweise durch die Stoßwelle eines großen explodierenden Sterns, gestört wurde und unter seiner eigenen Schwerkraft zusammenbrach. Als die sich drehende pfannkuchenähnliche Scheibe des Nebels immer dünner wurde, begannen sich Klumpenwirbel zu bilden und größer zu werden, die schließlich Planeten, Monde und Asteroiden bildeten. Der Protosun zog sich unter seiner eigenen Schwerkraft weiter zusammen und wurde heißer und entwickelte sich zu einem jungen Stern. Dieser Stern, unsere Sonne, strahlte einen heißen Wind aus elektrisch geladenen Atomen aus, der den größten Teil des vom Nebel verbleibenden Gases und Staubes aus dem Sonnensystem blies.
Planeten, Monde und viele Asteroiden wurden erhitzt und ihr Material wurde seit der Bildung des Solarnebels wiederaufbereitet. Infolgedessen hatten sie Wissenschaftlern, die nach Hinweisen auf die Entwicklung des Solarnebels zum Sonnensystem suchten, wenig zu bieten. Einige primitive Meteoriten enthalten jedoch Material, das unverändert geblieben ist, seit der Protosun dieses Material vor mehr als 4,5 Milliarden Jahren aus dem Zentrum des Solarnebels ausgespuckt hat.
Laut Thiemens kann die Technik, mit der sein Team feststellte, dass der Protosun hell leuchtete, auch angewendet werden, um abzuschätzen, wann und wo verschiedene Verbindungen aus dem vom Protosun ausgestoßenen heißen Wind stammen.
"Das wird das nächste Ziel sein" er sagt. "Wir können Mineral für Mineral aussehen und vielleicht hier sagen, was Schritt für Schritt passiert ist."
Die Studie des UCSD-Teams wurde durch einen Zuschuss der National Aeronautics and Space Administration finanziert.
Originalquelle: UCSD-Pressemitteilung
