დედამიწის წარმომქმნელი ვარსკვლავური მტვრის დიდი ნაწილი წითელი გიგანტი ვარსკვლავებიდან არის მოსული — ახალი კვლევა
დედამიწის წარმომქმნელი ვარსკვლავური მტვრის დიდი ნაწილი წითელი გიგანტი ვარსკვლავებიდან არის მოსული — ახალი კვლევა

ალბათ ყველას გსმენიათ, რომ როდესაც ჭიქა წყალს სვამთ, ეს წყალი ერთ დროს უკვე ნამყოფია სხვა ადამიანების საჭმლის მომნელებელ სისტემაში. ვინ იცის, იქნებ ეს ჰუნების ბელადი ატილაც იყო, ან ვლად დრაკულა, იქნებ სულაც ტირანოზავრი რექსი.

ზუსტად იგივე რამ ხდება ვარსკვლავებისა და მატერიის შემთხვევაშიც. ყველა იმ მატერიას, რომელსაც ჩვენ გარშემო, დედამიწაზე ვხედავთ, ჩვენს სხეულებსაც კი, უკვე გავლილი აქვს ვარსკვლავის დაბადებისა და სიკვდილის სულ მცირე ერთი ციკლი, იქნებ მეტიც. თუმცა საინტერესოა, რა ტიპის ვარსკვლავების?

სწორედ ამის გარკვევა სურდა ციურიხის ფედერალური პოლიტექნიკური სკოლის მკვლევართა ჯგუფს.

ჩვენი მზის სისტემის ისტორია დაახლოებით 4,5 მილიარდი წლის წინ დაიწყო, როდესაც მოლეკულური ღრუბელი კოლაფსირდა. კოლაფსირებული ღრუბლის ცენტრში მზე დაიბადა, მის გარშემო კი წარმოიქმნა გაზისა და მტვრის დისკო. თანდათანობით, ამ პროტოპლანეტური დისკოსგან წარმოიქმნა სისტემის ყველა პლანეტა.

მატერიის ეს დისკო შეიცავდა გარკვეულ სხვა ვარსკვლავთა გარშემო წარმოქმნილ მტვრის მარცვლებს. ციურიხის ფედერალური პოლიტექნიკური სკოლის გეოქიმიისა და პეტროლოგიის ინსტიტუტის პროფესორის, მარია შონბეხლერის განცხადებით, დისკოს მასშტაბით, ეს მარცვლები არათანაბრად იყო გადანაწილებული, დაახლოებით „მარილისა და პილპილის მსგავსად“.

როდესაც მზის სისტემის პლანეტები წარმოიქმნა, ყოველი მათგანი შეიცავდა გაზისა, მტვრისა და ამ განსაკუთრებული მარცვლების ნაზავს.

საზომი ტექნოლოგიის დახვეწასთან ერთად, მეცნიერებს საშუალება აქვთ გამოავლინონ ის მასალა, რომლისგანაც პლანეტებია წარმოქმნილი და განსაზღვრონ მისი წარმოშობა. ეს ამბავი საბოლოოდ იზოტოპთა დონეზე დადის.

იზოტოპი არის მოცემული ელემენტის ატომი, რომელსაც ბირთვში პროტონების იგივე ოდენობა აქვს, მაგრამ განსხვავდება ნეიტრონების რიცხვი. მაგალითად, არსებობს ნახშირბადის სხვადასხვა იზოტოპები, თუნდაც ნახშირბად-13 (C13) და ნახშირბად-14 (C14). მართალია, ნახშირბადის ყველა ატომს 6 პროტონი აქვს, მაგრამ C13-ს აქვს 7 ნეიტრონი, C14-ს კი 8.

სხვადასხვა იზოტოპთა ნაზავი პლანეტაში, არა მხოლოდ ნახშირბადის, არამედ სხვა ელემენტებისაც, შეიძლება ითქვას, რომ თითის ანაბეჭდს წარმოადგენს. სწორედ ამ ანაბეჭდს შეუძლია მეცნიერებს ძალიან ბევრი რამ უთხრას სხეულის წარმოშობის შესახებ.

როგორც შონბეხლერი პრესრელიზში აღნიშნავს, ვარსკვლავის მტვერს რეალურად ექსტრემალური, უნიკალური თითის ანაბეჭდები აქვს; იმის გამო, რომ ის პროტოპლანეტურ დისკოში არათანაბრად იყო გადანაწილებული, თითოეულმა პლანეტამ და ასტეროიდმა წარმოშობისას საკუთარი თითის ანაბეჭდი მიიღო.

პროტოპლანეტური დისკოს ილუსტრაცია

მეცნიერები ამ ანაბეჭდებს წლებია სწავლობენ დედამიწაზე და მეტეორიტებში. ამ ორს შორის შედარების შედეგად გამოვლინდა, თუ რა წვლილი შეიტანეს წითელმა გიგანტმა ვარსკვლავებმა დედამიწისა და მასზე არსებული ყოველი საგნისა თუ არსების, მათ შორის ჩვენი წარმოქმნისთვის საჭირო მასალის წარმოებაში.

მეცნიერებმა შეძლეს დედამიწასა და მეტეორიტებს შორის ეს იზოტოპური ანომალიები სულ უფრო მეტი ელემენტის შემთხვევაში შეედარებინათ. შონბეხლერმა და კვლევის სხვა ავტორებმა შეისწავლეს მეტეორიტები, რომლებიც დიდი ხნის წინ დაშლილი ასტეროიდის ბირთვს ეკუთვნის.

მათი ყურადღების ძირითადი საგანი ელემენტი პალადიუმი იყო.

სხვა ელემენტების იზოტოპთა პროპორციები წარსულში სხვა ჯგუფებმაც შეისწავლეს; მათ შორის იყო რუთენიუმი და მოლიბდენი, რომლებიც პერიოდულობის ცხრილში პალადიუმის მეზობლები არიან. წინა კვლევები შონბეხლერის ჯგუფს დაეხმარა განეჭვრიტათ, რა შეიძლება ეპოვნათ პალადიუმის იზოტოპების შესწავლისას.

ისინი დედამიწისა და მეტეორიტების შემთხვევაში პალადიუმის ანომალიების თანაბარ რაოდენობას ელოდნენ, მაგრამ წინ სიურპრიზი დახვდათ.

ბრისტოლის უნივერსიტეტის მკვლევრის, მატიას ეკის განცხადებით, აღმოჩნდა, რომ მეტეორიტები პალადიუმის ანომალიებს მოსალოდნელზე გაცილებით მცირე ოდენობით შეიცავს.

ასტეროიდ ვესტადან წამოსულ მეტეორიტთა ფრაგმენტები. ნასას Dawn-ის მისიის წყალობით ცნობილია, რომ ვესტა მრავალი მეტეორიტის მშობელი სხეულია.

მიღებული შედეგების ასახსნელად, კვლევის დოკუმენტში ჯგუფმა ახალი მოდელი წარმოადგინა. მათი მოდელის მიხედვით, მიუხედავად იმისა, რომ მზის სისტემაში ყველავერი ვარსკვლავის მტვრისგან შეიქმნა, დედამიწის შემთხვევაში ჭარბობს ერთი ტიპის ვარსკვლავის წვლილი — ეს გახლავთ წითელი გიგანტები, ანუ ასიმპტომური გიგანტური შტოს (AGB) ვარსკვლავები.

ისინი არიან ჩვენი მზის მასის დიაპაზონის ვარსკვლავები, რომლებიც სიცოცხლის ბოლოს, საკუთარი წყალბადის ამოწურვის შემდეგ, იბერებიან და წითელი გიგანტები ხდებიან. Დაახლოებით 4-5 მილიარდი წლის შემდეგ, ჩვენი მზეც ერთ-ერთ ასეთ ვარსკვლავად გადაიქცევა.

სიცოცხლის ამ ბოლო ეტაპზე, ეს ვარსკვლავები ელემენტებს ე. წ. s-პროცესის შედეგად ასინთეზირებენ. s-პროცესი, ანუ ნელი ნეიტრონების დაჭერის პროცესი წარმოქმნის ისეთ ელემენტებს, როგორიცაა პალადიუმი და მისი მეზობლები პერიოდულობის ცხრილში — რუთენიუმი და მოლიბდენი.

საინტერესოა აღინიშნოს, რომ s-პროცესი ამ ელემენტებს წარმოქმნის რკინის ბირთვებთან ერთად, რომლებიც თავის მხრივ წარმოქმნილი არიან წინა თაობის ვარსკვლავებში, მათი სუპერნოვად აფეთქების შედეგად.

მატიას ეკის განმარტებით, შესწავლილ სხვა ელემენტებს შორის, პალადიუმი ცოტა უფრო მეტად აქროლადია. ამიტომ, ის მცირე ოდენობით კონდენსირდა ამ ვარსკვლავთა გარშემო არსებულ მტვერში და სწორედ ამის გამოა, რომ მათ მიერ შესწავლილი მეტეორიტების ვარსკვლავის მტვერი პალადიუმს ნაკლებად შეიცავს.

დედამიწის შემადგენლობაში წითელი გიგანტი ვარსკვლავებისგან მოსული მატერია გაცილებით მეტია, ვიდრე მარსის ან მზის სისტემის გარე ნაწილის ასტეროიდების, მაგალითად ვესტას შემადგენლობაში. გარე რეგიონები ძირითადად სუპერნოვებიდან მოსულ მატერიას შეიცავს. ჯგუფის განმარტებით, მათ უკვე შეუძლიათ ამის მიზეზის ახსნა.

„როდესაც პლანეტები დაიბადა, მზესთან უფრო ახლოს ტემპერატურა ძალიან მაღალი იყო“, — განმარტავს შონბეხლერი.

მტვრის ზოგიერთი მარცვალი სხვებზე მეტად არასტაბილური იყო, მათ შორის ყინულოვანი ქერქის მქონენი. ამ ტიპის მატერია მზის სისტემის შიდა ნაწილში, მზესთან უფრო ახლოს, უბრალოდ განადგურდა. თუმცა, წითელი გიგანტებიდან მოსული ვარსკვლავური მტვერი უფრო სტაბულური და გამძლე აღმოჩნდა, შესაბამისად, უფრო მეტად კონცენტრირდა მზესთან ახლოს.

მკვლევართა განცხადებით, პატარა ზომების გამო, მალე ორთქლდება სუპერნოვათა აფეთქებებიდან მოსული მტვერიც. შესაბამისად, ის უფრო ნაკლებად მოხვდა მზის სისტემის შიდა ნაწილში და მათ შორის დედამიწაზე.

„სწორედ ამით აიხსნება, რატომ არის წითელი გიგანტებიდან მოსული ვარსკვლავური მტვერი დედამიწაზე უფრო მეტად, ვიდრე მზის სისტემის სხვა სხეულებზე“, — აღნიშნავს კვლევის ავტორი, ციურიხის ფედერალური პოლიტექნიკური სკოლის გეოქიმიისა და პეტროლოგიის ინსტიტუტის პროფესორი მარია შონბეხლერი.

კვლევა ჟურნალ Nature Astronomy-ში გამოქვეყნდა.

მომზადებულია Universe Today-ს მიხედვით.

დატოვე კომენტარი