Zrno prašine pronađeno sa drevnog meteorita koji se srušio na Antarktik izgleda da je sa prilično neobičnog mesta u prostoru i vremenu.
To je sićušna mrlja minerala zvanog olivin, a njegov izotopski sastav je toliko stran da ga je mogla proizvesti samo druga zvezda, koja je umrla pre nego što je Sunčev sistem uopšte rođen. Poznate kao presolarna zrna, retke čestice su veoma cenjene zbog onoga što nam mogu reći o različitim zvezdanim okruženjima u galaksiji i svetovima koji se u njoj mogu formirati.
Nažalost, teško ih je identifikovati. Veoma su mali, veličine u proseku samo 150 nanometara, i obično su duboko ugrađeni u meteorit.
Tim predvođen astrogeologom Nikol Nevil sa Lunarnog i planetarnog instituta u Hjustonu otkrio je presolarno zrno olivina u antarktičkom meteoritu koristeći tehniku koja se zove tomografija atomske sonde, a to su razbijajući rekordi koji otkrivaju fascinantnu istoriju.
„Materijal stvoren u našem Sunčevom sistemu ima predvidljive odnose izotopa – varijante elemenata sa različitim brojem neutrona. Čestica koju smo analizirali ima odnos izotopa magnezijuma koji se razlikuje od bilo čega u našem Sunčevom sistemu“, kaže Nevil, koji je analizirao grain kao deo njenih doktorskih studija na Univerzitetu Curtin u Pertu, Australija.
„Rezultati su bukvalno bili van top lista“, nastavlja ona. „Najekstremniji odnos izotopa magnezijuma iz prethodnih studija presolarnih zrna bio je oko 1.200. Zrno u našoj studiji ima vrednost od 3.025, što je najveća ikada otkrivena. Ovaj izuzetno visok izotopski odnos može se objasniti samo formiranjem u nedavno otkrivenom vrsta zvezde – supernova koja gori vodonik.“
Meteoriti su stene koje su pale na Zemlju izvan naših atmosferskih granica; komadići kosmosa koji nam dolaze. Oni nam daju malu vremensku kapsulu kada su se formirali, kao i detaljne informacije o sastavu prašine iz koje su nastali.
Uglavnom, oni su delovi našeg sopstvenog Sunčevog sistema, koji se sastoje od komada stena koji su se možda formirali veoma rano u istoriji Sunčevog sistema ili od delova drugih planeta.
Međutim, s vremena na vreme, naučnici su uspeli da identifikuju zrnce nečega što se nije formiralo tako blizu kuće. Takve nagrade se nestrpljivo traže za ono što nam mogu reći o svemiru van sunčevog okruženja.
Nevil i njene kolege pronašle su svoje presolarno zrno u meteoritu zvanom Allan Hills 77307, pronađenom na Antarktiku kasnih 1970-ih. Ovaj meteorit je klasifikovan kao karbonski hondrit – komad stene bogate ugljenikom koja se formirala u ranim danima Sunčevog sistema i koja je potom provela milijarde godina visi u svemiru kao asteroid.
Olivin, silikat magnezijuma i gvožđa, prilično je uobičajen i na Zemlji i u vanzemaljskim kontekstima, ali njegov izotopski sastav varira u zavisnosti od toga gde je nastao. Neka presolarna zrna se mogu identifikovati na osnovu odnosa izotopa magnezijuma; potpis relevantan za ALH 77307 je posebno visok odnos magnezijuma-25.
Kada su Nevil i njene kolege koristile tomografiju atomske sonde na zrnu olivina, dimenzija samo 400 puta 580 nanometara (to je oko 170 puta manje od širine ljudske kose), otkrili su da sadrži veći udeo magnezijuma-25 od bilo koje druge uzorak ikada izmeren – daleko veći od bilo čega što bi se moglo proizvesti u Sunčevom sistemu.
Modeli sugerišu, u stvari, da je posmatrani odnos najverovatnije bio proizveden u nekoj vrsti nasilnog događaja koji Sunčev sistem nije (i nadamo se da nikada neće) doživeo – supernova, eksplozivna smrt masivne zvezde. Onda je zrno samo visilo dok nije stigao Sunčev sistem, i bilo je vezano u AH 77307.
„Atomska sonda nam je dala čitav nivo detalja kojima nismo mogli da pristupimo u prethodnim studijama“, kaže fizičar i geohemičar Dejvid Saksi sa Univerziteta Kertin u Australiji.
„Supernova koja gori vodonik je vrsta zvezde koja je otkrivena tek nedavno, otprilike u isto vreme kada smo analizirali sićušnu česticu prašine. Upotreba atomske sonde u ovoj studiji daje novi nivo detalja koji nam pomaže da razumemo kako ove zvezde formirana.“
To će, međutim, biti drugo delo, za drugi put. Za sada ćemo samo morati da se začudimo koliko su naučnici vešti u pronalaženju i analizi igle u plastu sena meteorita.
