قام العلماء بتحسين تقنيات تأريخ المواد بين النجوم وحددوا أقدم حبيبات كربيد السيليكون المعروفة على الأرض. عمر هذه الغبار النجمي هو ما قبل ظهور الطاقة الشمسية، وتكونت قبل الولادة شمس 4.6 مليار سنة.
سقط النيزك Murchison CM2 على الأرض منذ 50 عامًا في عام 1969 في مورشيسون ، أستراليا.
وقد حدد العلماء المجهرية كربيد السيليكون الحبوب الموجودة في هذا النيزك تعود إلى عام 1987. تم تحديد حبيبات كربيد السيليكون (SiC) (المعروفة باسم carborundum) الموجودة في هذا النيزك على أنها من أصل بين النجوم ولكن لا يمكن التأكد من عمرها بسبب القيود التكنولوجية. تطبيق الطرق الفلكية المباشرة يرجع تاريخها كان مستحيلًا ولا يمكن تطبيق طرق التأريخ القياسية القائمة على تحلل العنصر المشع طويل العمر.
ومع ذلك ، مع التقدم في المسح المجهري الإلكتروني و "مقياس الطيف الكتلي للغازات النبيلة" ، أصبح من الممكن الآن تحديد عمر حبيبات كربيد السيليكون القائمة على نظائر النيون (Ne) الناتجة عن تعرض النيازك للأشعة الكونية المجرية في الحبيبات. يمكن للأشعة الكونية أن تخترق النيازك لتصل إلى حبيبات SiC لتترك آثارها من حيث تكوين عناصر جديدة مثل النيون. كلما زاد التعرض للأشعة الكونية المجرية ، زاد تركيز العناصر الجديدة في حبيبات SiC للنيازك.
في هذه الدراسة ، التي نُشرت في 13 يناير 2020 ، حدد العلماء ، باستخدام الطريقة المذكورة أعلاه ، أعمار التعرض للأشعة الكونية 40 حبة كربيد السيليكون المستخرجة من نيزك مورشيسون.
استنادًا إلى نظائر النيون -21 الكونية الموجودة في الحبوب ، وجدوا أن الحبوب تسبق ولادة شمس. قلة من الحبوب كانت في نطاق عمر 7 مليارات سنة.
كان النطاق العمري من 3.9 ± 1.6 مللي أمبير (يعني "ميجا سنويًا" ، اختصار لمليون سنة) إلى ∼3 ± 2 Ga (بمعنى "جيجا سنويًا" ، اختصار لمليار سنة) قبل بدء النظام الشمسي منذ حوالي 4.6 Ga.
وهذا يعني أن حبيبات SiC الموجودة في نيزك مورشيسون CM2 هي أقدم جسم مادي على الأرض يرجع تاريخه إلى ما قبل ميلاد شمس.
وخلص العلماء كذلك إلى أن "تحديد عمر التعرض لنيون -21" حاليًا هو أسلوب قابل للتطبيق فقط للتأكد من عمر حبيبات ما قبل الطاقة الشمسية في النيزك.
***
المصدر (ق)
1. Heck PR et al.، 2020: العمر الافتراضي للغبار بين النجوم من أعمار التعرض للأشعة الكونية لكربيد السيليكون قبل الشمسي. تم نشر PNAS لأول مرة في 13 يناير 2020. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.1904573117
2. Eugster وآخرون ، —-: سجلات التشعيع ، وأعمار التعرض للأشعة الكونية ، وأوقات نقل النيازك. متاح على الإنترنت على https://www.lpi.usra.edu/books/MESSII/9004.pdf. تم الوصول إليه في 14 January 2020.
***
