Выбор фона:
/ Новости сайта / Наука и Технологии / Ученые воссоздали рождение Солнечной системы в лабораторных условиях
25.10.2013

Ученые воссоздали рождение Солнечной системы в лабораторных условиях

Оценка: 0.0    2143 0 Наука и Технологии
11:06
Чтобы разгадать загадку Солнечной системы, которая занимала умы геохимиков долгие годы, ученые воссоздали ее рождение в банке.

Смоделировав в лабораторных условиях процессы, происходившие при рождении Солнечной системы из протопланетного облака, американские геохимики смогли разрешить загадку, не дававшую покоя ученым несколько десятилетий.

Эта остававшаяся неразрешимой тайна происхождения Земли и планет Солнечной системы касается кислорода, самого распространенного элемента, содержащегося в земной коре. В естественных условиях кислород встречается в виде трех устойчивых изотопов: 16O, 17О и 18О. Ядра этих элементов имеют одинаковое число протонов, однако отличаются по количеству нейтронов. Самым распространенным на Земле является 16O, на долю которого приходится 99,7% всего кислорода. Пропорции изотопов кислорода в слагающих земные породы минералах примерно одинаковы и соответствуют пропорциям в породах, встречающихся на Луне и планетах земной группы.

Это было установлено путем изучения метеоритов, прилетающих на Землю с Луны или, скажем, с Марса.

Такое однообразие в кислородных изотопах убеждало ученых в том, что и Земля со своей Луной, и планеты земной группы формировались из однородного вещества протопланетного диска, образовавшего Солнечную систему миллиарды лет назад.

Путаница началась сорок лет назад, когда ученые провели изотопный анализ метеорита, упавшего в 1969 году в районе мексиканской деревушки Пуэблито-де-Альендэ. Исследования показали, что соотношение тяжелых изотопов кислорода в этом метеорите существенно отличается от состава земных пород. Если обычно 17О, ядро которого имеет один лишний нейтрон, встречается в два раза реже, чем 18О с двумя лишними нейтронами, то в мексиканском и ряде других метеоритов эти изотопы присутствовали в одинаковых пропорциях.

Учеными установлено, что «аномальные» метеориты являются самыми древними объектами Солнечной системы, сформировавшимися 4,6 млрд лет назад.

«Изотопы кислорода в этих метеоритах сильно отличаются от тех изотопов, что встречаются на планетах земной группы. Учитывая то, что кислород является третьим по распространенности элементом во Вселенной и одним из главных элементов, образующих горные породы, эта вариация у различных тел Солнечной системы оставалась загадкой, которую надо разрешить для понимания того, как рождалась и эволюционировала Солнечная система», — говорит Субрата Чакраборти, автор исследования, опубликованного в журнале Science.

Чтобы понять, с чем связана аномалия в изотопной концентрации кислорода в некоторых метеоритах, ученые решили воссоздать в лабораторных условиях процессы, руководившие слипанием вещества на заре рождения планет.

Для этого они заполнили небольшую камеру размером с хоккейную шайбу чистым кислородом, водородом и поместили туда частицу твердого моноксида кремния.


Именно эти вещества наблюдают радиоастрономы в межзвездных облаках, подобных тем, из которых 4,5 млрд лет назад образовалась наша Солнечная система.
При помощи лазера ученые испаряли частицу моноксида кремния и в ходе реакций получали диоксид кремния, основу всех силикатов, например кварца, которые преобладают в земной коре. В ходе эксперимента диоксид кремния осаждался в виде пыли на стенках камеры.

По словам ученых, именно такие реакции образовывали первые твердые материалы в Солнечной системе.

«В нашем эксперименте мы воссоздали внутри камеры условия протосолнечной туманности и сформировали камни из газообразных веществ. Эти силикаты могут формироваться в разных реакциях — SiO+O2; SiO+O; SiO+OH. И лишь в канале SiO+OH мы получили аномальное соотношение изотопов», — пояснила «Газете.Ru» Чакраборти.

Проведя изотопный анализ получившейся пыли, ученые получили те же соотношения изотопов, что они видели в самых древних метеоритах, причем эта аномалия росла пропорционально присутствию водорода в реакции. «Это правило отбора, впервые увиденное нами при образовании озона тридцать лет назад», — пояснил «Газете.Ru» Марк Тименс из Калифорнийского университета в Сан-Диего, соавтор открытия. «Мы показали, что нам не нужен волшебный рецепт, чтобы получить эту кислородную аномалию. Просто так устроена физическая химия», — добавил он.



 
Источник:  http://www.gazeta.ru


Поделитесь в социальных сетях

Комментарии 0

Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]

Похожие материалы

Разговоры у камина
Календарь
Последние комментарии
«Крёстный отец» искусственного интеллекта предупреждает: всё выходит из-под контроля
Странно, что такой умный человек так думает. Ещё очень далеко даже от логики, пока что у иишечек аль (от tigrovaia)
Китайские учёные поймали сигнал из системы K2-155: он похож на искусственный
итайцы те ещё фантазеры. Просто шум какой ни будь. (от Marmeladka)
У Земли появилась вторая луна: астероид 2026 QQ8 пробудет на орбите до декабря
Не видно эту Луну, из-за постоянно присутствующих  туч. (от Marmeladka)
Четверо провели 378 дней в изоляции, имитируя полёт на Марс: что они рассказали после выхода
А надо было провести 378 дней в зоне отчуждения, в Чернобыле для более приближенной имитации полета (от faust2012)