ჩვენ ყველანი ვარსკვლავის მტვრისგან შევდგებით - საიდან მოვიდა ეს მასალა ჩვენამდე
ჩვენ ყველანი ვარსკვლავის მტვრისგან შევდგებით - საიდან მოვიდა ეს მასალა ჩვენამდე

ამის შემდეგ, როცა შენ, უმშვენიერესი ქმნილება თავს მოწყენილად იგრძნობ, უბრალოდ გახსოვდეს, რომ შენ ვარსკვლავის მტვრისგან შედგები. რა თქმა უნდა, იგივე მტვრისგან შედგებიან თუნდაც ტარაკანები, ანდაც სერიული მკვლელები. არ დაგავიწყდეთ ყველა ის საკვები, რომელიც გეზიზღებათ, ჟანგიც, დარიშხანიც. მიუხედავად ამისა, საოცარია იმის წარმოდგენა, რომ ჩვენს უჯრედებში არსებული მატერია ერთ დროს საიდანღაც, ციდან მოვიდა.

მაგრამ ზუსტად საიდან? ახალი კვლევის ფარგლებში, მეცნიერებმა აღმოაჩინეს გაზისა და მტვრის ლაქები, სადაც ზოგიერთ ელემენტთა იზოტოპები იმაზე უფრო მეტია, ვიდრე უნდა იყოს. ეს კი ეჭვქვეშ აყენებს ჩვენს ცოდნას მათი წარმოშობის შესახებ.

შედარებით ახალგაზრდა პლანეტურ ნისლეულ K4-47-ის შემადგენლობაზე დაყრდნობით, არიზონის უნივერსიტეტის მკვლევრებმა წარმოადგინეს იმ ატომთა შექმნის სხვა მეთოდი, რომლებიც ერთ დროს საკმაოდ ეგზოტიკური წარმომავლობისად მიიჩნეოდა.

სიცოცხლისა და გეოლოგიისთვის აუცილებელი კომპლექსური ქიმიური ელემენტების უმეტესობა სხვადასხვა ვარსკვლავურ რეაქციათა პროდუქტია.

ერთ ადგილას საკმარისი წყალბადისა და გრავიტაციის თავმოყრის შემდეგ, გარდაუვლად დაიწყება მისი გარდაქმნა ჰელიუმად. თავის მხრივ, ჰელიუმი გარდაიქმნება თავისზე ოდნავ მძიმე ელემენტებად, მაგალითად ლითიუმად.

უფრო მძიმე ელემენტების, მაგალითად ნახშირბადისა და წყალბადის წარმოსაქმნელად, საჭიროა შთამბეჭდავი ოდენობის ძალა, ისეთი, როგორიც არის მასიურ ვარსკვლავთა ბირთვებში, რომლებიც დაბადებისას ჩვენს მზეზე სულ მცირე რვაჯერ მასიურნი არიან.

ამ შემთხვევაშიც კი, ზოგიერთ იზოტოპთა წარმოქმნა სხვებთან შედარებით მაინც უფრო რთულია. მაგალითად, ნახშირბად 13-ს, ჟანგბად 17-სა და აზოტ 15-ს ბირთვში დამატებითი ნეიტრონი აქვთ.

შეიძლება, დიდად განსხვავებულად არ ჩანდეს, მაგრამ ეს უბრალო დამატება მოითხოვს წარმოუდგენლად დიდ ძალას. ასეთი ძალა კი წარმოიქმნება მხოლოდ ვარსკვლავების სასტიკი სიკვდილისას, როცა ისინი საკუთარ თავში კოლაფსირდებიან და სუპერნოვად ფეთქდებიან.

ასე დაადგინეს მეცნიერებმა. თუმცა როგორც ჩანს, ასეთ წარმოდგენას თან ახლავს ერთი თითქოს უმნიშვნელო პრობლემა.

კვლევის ერთ-ერთი ავტორის, ლუსი ზიურისის განცხადებით, მოდელები, რომლებიც მხოლოდ ნოვებს და სუპერნოვებს ეყრდნობა, მხედველობაში არასოდეს იღებს აზოტ-15-ისა და ჟანგბად-17-ის იმ ოდენობებს, რომლებსაც მეტეორიტთა ნიმუშებში ვხედავთ.

დედამიწაზე ჩამოცვენილ ნამსხვრევებში ასეთ მძიმე იზოტოპთა სიუხვის გამო, მეცნიერებმა ფიქრი ელემენტთა წარმოქმნის ახალ ახსნაზე დაიწყეს, რომელიც არ უნდა მოითხოვდეს ასეთ უიშვიათეს ასტროფიზიკურ მოვლენებს.

სწორედ აქ ერთვება საქმეში ნისლეული K4-47. ჩვენგან 15 000 სინათლის წლის მანძილზე მდებარე გაზისა და მტვრის ეს ღრუბელი მდიდარია ნახშირბადის მატარებელი მოლეკულებით, რომელთაგან მრავალს დამატებითი ნეიტრონები აქვს.

ზიურისის თქმით, K4-47-ში ამ იზოტოპთა პოვნა იმაზე მიუთითებს, რომ მათ წარმოსაქმნელად სულაც არ არის საჭირო უცნაური, ეგზოტიკური ვარსკვლავები. როგორც ჩანს, მათ წარმოსაქმნელად საშუალო ვარსკვლავებიც საკმარისია.

ჩვენი მზე და მისი მსგავსი ვარსკვლავები სიცოცხლეს კატაკლიზმური აფეთქებით არ ასრულებენ.

ვარსკვლავთა 90 პროცენტის მსგავსად, ჩვენი მზე თანდათან გაფართოვდება და დაკარგავს გაზებს, სიცხე მის ატმოსფეროს ნელ-ნელა გაბერავს და წითელ გიგანტად გადააქცევს. გაზის ცხელი ქერქი დროთა განმავლობაში თანდათან გაიფანტება და მზის ადგილას დარჩება მხოლოდ მისი ბირთვი, კაშკაშა თეთრი ჯუჯა ვარსკვლავის სახით.

ამ საკმაოდ გავრცელებულ ვარსკვლავთა სიკვდილის პროცესი საკმაოდ მძლავრია იმისათვის, რათა მძიმე ატომებში დამატებითი ნეიტრონი ჩაიტენოს მანამ, სანამ ეს ატომი კოსმოსში გაფარფატდება.

გრავიტაცია ვარსკვლავის გარე ატმოსფეროს ვეღარ იჭერს, ჰელიუმი ვარსკვლავის ბირთვზე დაცემას აგრძელებს, რის გამოც იზრდება მისი სიმკვრივე და ტემპერატურა. მისი აკუმულირება მილიონობით წელი გრძელდება.

როცა ტემპერატურა კრიტიკულ წერტილს, 100 მილიონ გრადუსს უახლოვდება, ჰემლიუმის სამეულები ნახშირბადის ერთ ატომს წარმოქმნიან. ამ პროცესში გამოიყოფა უზარმაზარი ენერგია.

ელექტრონნაკლული ჰელიუმი ერთად გროვდება და და იჭერს სიცხეს. შედეგად წარმოიქმნება ე. წ. ჰელიუმის ქერქის ნათება.

საბოლოოდ, ჰელიუმის დაახლოებით 6 პროცენტი ნახშირბადად გარდაიქმნება. ნახშირბად-13-ის მსგავს იზოტოპთა წარმოსაქმნელად, საჭიროა ატომები სწრაფად გაიქცნენ, რათა გაცივდნენ და არ შევიდნენ რეაქციებში.

ნისლეულ K4-47-ში ასეთ იზოტოპთა სიჭარბე შეიძლება ასევე აიხსნას, თუ ეს ნისლეული წარმოქმნილია ორმაგი ვარსკვლავური სისტემისგან, რომლებიც გაზის საბურველს იზიარებდნენ. საკმარისი ზომის ერთ ვარსკვლავს, შერწყმამდე და ნისლეულის გაჩენამდე, უნდა წარმოექმნა ნახშირბადი.

მიჩნეულია, რომ კიდევ ერთი ასეთი ნისლეული CK Vul-ი წარმოქმნილია ორმაგ თეთრ ჯუჯათა შეჯახების შედეგად. ნახშირბადისა და მისი იზოტოპების საწარმოებლად, მასთანაც იგივე რეცეპტი უნდა ყოფილიყო.

ჰელიუმის ქერქის ნათებებში კონკრეტულ იზოტოპთა ძებნამ ასტრონომებს შეიძლება ახალი ცნობები მიაწოდოს მზის სისტემის მატერიის ისტორიისა და წარმოშობის შესახებ.

კვლევის თანაავტორის, ტომ ზეგას განცხადებით, ისინი იმედოვნებენ, რომ ასტეროიდ ბენუზე იპოვნიან ვარსკვლავური მტვრის მარცვლებს, რომლებიც მზის სისტემის დაბადებამდე დიდი ხნით ადრე დახოცილ ვარსკვლავთა მიერ არის წარმოქმნილი. ბენუსკენ უკვე მიემართება NASA-ს კოსმოსური ხომალდი, რომელიც მის ზედაპირზე ნიმუშებს აიღებს და დედამიწაზე ჩამოიტანს.

კვლევა ჟურნალ Nature-ში გამოქვეყნდა.

მომზადებულია lpl.arizona.edu-სა და ScienceAlert-ის მიხედვით.

დატოვე კომენტარი