حسّن العلماء تقنيات تحديد عمر المواد بين النجوم، وتمكنوا من تحديد أقدم حبيبات معروفة من كربيد السيليكون على الأرض. هذه الغبارات النجمية تعود إلى ما قبل العصر الشمسي، إذ تشكلت قبل ولادة الشمس قبل 4.6 مليار سنة.
سقط النيزك Murchison CM2 على الأرض منذ 50 عامًا في عام 1969 في مورشيسون ، أستراليا.
تمكن العلماء من تحديد حبيبات كربيد السيليكون المجهرية في هذا النيزك منذ عام 1987. وقد تم تحديد هذه الحبيبات (المعروفة باسم كاربورندوم) على أنها من أصل بين نجمي، ولكن تعذر تحديد عمرها بسبب القيود التقنية. إذ لم يكن من الممكن تطبيق الطرق الفلكية للتأريخ المباشر ، كما لم يكن بالإمكان تطبيق طرق التأريخ القياسية القائمة على تحلل العناصر المشعة طويلة 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 الحبيبات، وجدوا أن هذه الحبيبات أقدم من ولادة الشمس . وكان عمر عدد قليل من الحبيبات في نطاق 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 كربيد السيليكون الموجودة في نيزك مورشيسون CM2 هي أقدم جسم مادي على الأرض يسبق ولادة الشمس.
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.
***
