Flere supernovaer ga materie til solsystemet

Skyen av molekyler som solsystemet oppsto av, besto av flere generasjoner stjernestøv. Det har forskere funnet ut ved å analysere en meteoritt.

Publisert
Et inklusjon (i rød ring) i Allende-meteoritten kunne fortelle om solsystemets tidligste dager. (Foto: Center for Stjerne- og Planetdannelse)
Et inklusjon (i rød ring) i Allende-meteoritten kunne fortelle om solsystemets tidligste dager. (Foto: Center for Stjerne- og Planetdannelse)

Meteor over Mexico

Natten til 8. februar 1969 så folk i den meksikanske Chihuahua-provinsen en stor ildkule på himmelen. En stor meteorstein falt til jorden.

Underveis ble meteoren delt i flere stykker, og det ble senere funnet mer enn to tonn av materiale.

Meteoritt ble fordelt

Stykker av meteoritten ble fordelt til forskningsinstitusjoner rundt omkring i verden, og i Danmark fikk Geologisk Museum fingrene i et 7–8 kilo stort stykke.

Noe av meteoritten er skåret ut i tre millimeter tykke skiver, og det er disse forskerne har skåret ut inklusjoner av – blant annet ved hjelp av et tannlegebor.

Nå vet vi litt mer om hva som skjedde da solsystemet ble dannet, takket være en gruppe forskere fra Statens Naturhistoriske Museum ved Københavns Universitet.

Blant forskerne finner vi kosmokjemikerne Mia Bjørg Olsen og Jesper Holst, som begge er doktorgradsstudenter. De har undersøkt såkalte inklusjoner. Det er små klumper i meteoritter.

Arbeidet har resultert i en artikkel i det tidsskriftet PNAS.

– Inklusjoner gir oss et bilde av det miljøet solsystemet vårt ble dannet i – hvilket materiale det er dannet av, forteller Mia Bjørg Olsen.

De første faste stoffene

Inklusjonene ble dannet for 4567 millioner år siden, omtrent samtidig med solen og før dannelsen av planetene. De har ikke endret seg siden den gang, så forskerne kan studere det første faste materialet som ble dannet i solsystemet.

 Jesper Holst utdyper:

– I meteoritter kan vi finne kalsium/aluminium-rike inklusjoner som vi vet er dannet ved høy temperatur. De er stort sett like alle sammen, men vi har funnet en sjelden type som har en helt annen kjemisk sammensetning. Det forteller oss noe om dynamikken i det aller tidligste solsystemet.

Forskerne har vært på jakt etter disse inklusjonene lenge. De har bare funnet 20 av dem de siste 30 årene, og det er først nå de har klart å datere den sjeldneste typen.

Her er inklusjonen blitt fargekodet. Til venstre angir den røde fargen magnesium, til høyre titan. I begge bilder er det grønne kalsiumet og blått aluminium. Ut fra fargene kan forskerne identifisere mineraler som hibonitt (hib), anortitt (an), pyroksener (px), melilitt (mel) og spinell (sp). (Foto: Center for Stjerne- og Planetdannelse) (Foto: Center for Stjerne- og Planetdannelse)
Her er inklusjonen blitt fargekodet. Til venstre angir den røde fargen magnesium, til høyre titan. I begge bilder er det grønne kalsiumet og blått aluminium. Ut fra fargene kan forskerne identifisere mineraler som hibonitt (hib), anortitt (an), pyroksener (px), melilitt (mel) og spinell (sp). (Foto: Center for Stjerne- og Planetdannelse) (Foto: Center for Stjerne- og Planetdannelse)

– Det tok oss et års tid å finne en slik inklusjon. Vi fant den i meteoritten Allende, som falt ned i Mexico i 1969. I prosessen analyserte vi den kjemiske sammensetningen av 600 inklusjoner fra meteoritten, sier Mia Bjørg Olsen.

Solsystemet fikk tilført aluminium

Det spennende er at den sjeldne inklusjonen inneholder langt mindre magnesium-26 enn normalt. Magnesium-26 er et nedbrytingsprodukt fra radioaktivt aluminium-26, så det betyr at aluminium-26 må ha vært til stede da den ble dannet.

En del av den skyen av molekyler som solsystemet oppsto av, var uten aluminium-26. En annen del ble på et tidspunkt «forurenset» med dette grunnstoffet, som kom fra tunge stjerner som eksploderte som supernovaer.

Ved en supernovaeksplosjon blir det nemlig dannet en rekke grunnstoffer som spres ut i universet. Mange av de grunnstoffene som vi selv og omgivelsene våre består av, er opprinnelig dannet i supernovaer.

Forskerne fra Københavns Universitet har dermed funnet ut at den skyen av molekyler som solsystemet ble dannet av, rommet forskjellige generasjoner av stjernestøv.

Referanse:

182Hf–182W age dating of a 26Al-poor inclusion and implications for the origin of short-lived radioisotopes in the early Solar System, PNAS

© Videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygaard for forskning.no.