Nikmati mata Anda pada beberapa bahan awal tata surya: inti merah muda terdiri dari melilite, spinel, dan perovskite. Pelek multi-warna mengandung hibonite, perovskite, spinel, melilite / sodalite, pyroxene, dan olivine. Tampilan close-up ini mengungkap sebagian meteorit seukuran kacang polong, inklusi kaya kalsium-aluminium, terbentuk ketika planet-planet di tata surya kita masih berupa butiran debu yang berputar-putar di sekitar matahari - dan itu dapat menceritakan bagian awal cerita tentang apa yang terjadi selanjutnya.
Meteorit telah membingungkan para ilmuwan luar angkasa selama lebih dari 100 tahun karena mengandung mineral yang hanya bisa terbentuk di lingkungan yang dingin, serta mineral yang telah diubah oleh lingkungan yang panas. Chondrites yang mengandung karbon, khususnya, mengandung chondrules berukuran milimeter dan inklusi kaya kalsium-aluminium berukuran sentimeter, seperti yang ditunjukkan di atas, yang pernah dipanaskan hingga titik leleh dan kemudian dilas bersama dengan debu ruang dingin.
"Meteorit primitif ini seperti kapsul waktu, mengandung bahan paling primitif di tata surya kita," kata Justin Simon, peneliti astromaterial di NASA Space Center NASA di Houston, yang memimpin penelitian baru ini. “CAI adalah beberapa komponen meteorit yang paling menarik. Mereka mencatat sejarah tata surya sebelum planet mana pun terbentuk, dan merupakan benda padat pertama yang mengembun dari nebula gas yang mengelilingi protosun kita. "
Untuk kertas baru, yang muncul di Ilmu hari ini, Simon dan rekan-rekannya melakukan analisis probe mikro untuk mengukur variasi isotop oksigen dalam lapisan skala mikrometer dari inti dan lapisan luar dari butiran kuno, yang diperkirakan berusia 4,57 miliar tahun.
Semua inklusi yang kaya kalsium-aluminium, atau CAI, diperkirakan berasal dari dekat protosun, yang memperkaya gas nebular dengan isotop oksigen-16. Dalam inklusi yang dianalisis untuk studi baru, kelimpahan oksigen-16 ditemukan menurun keluar dari pusat inti, menunjukkan bahwa itu terbentuk di tata surya bagian dalam, di mana oksigen-16 lebih berlimpah, tetapi kemudian bergerak lebih jauh dari matahari dan kehilangan oksigen-16 ke sekitarnya 16O-poor gas.
Simon dan rekan-rekannya mengusulkan bahwa pembentukan pelek awal bisa terjadi ketika inklusi jatuh kembali ke tengah-tengah cakram, ditunjukkan oleh jalur putus-putus A di atas; ketika mereka bermigrasi keluar dalam bidang disk, ditampilkan sebagai jalur B; dan / atau ketika mereka memasuki gelombang kepadatan tinggi (yaitu, gelombang kejut). Gelombang kejut akan menjadi sumber yang masuk akal bagi yang tersirat 16O-poor gas, peningkatan kelimpahan debu dan pemanasan termal. Lapisan mineral pertama di luar inti memiliki lebih banyak oksigen-16, menyiratkan bahwa biji-bijian kemudian kembali ke tata surya bagian dalam. Lapisan tepi luar memiliki komposisi isotop yang bervariasi, tetapi secara umum menunjukkan bahwa mereka juga terbentuk lebih dekat ke matahari, dan / atau di daerah di mana mereka memiliki paparan lebih rendah ke 16O-poor gas dari mana planet-planet terestrial terbentuk.
Para peneliti menafsirkan temuan ini sebagai bukti bahwa butiran debu melakukan perjalanan jarak jauh ketika nebula protoplanet yang berputar-putar terkondensasi ke dalam planet. Butiran debu tunggal yang mereka pelajari tampaknya telah terbentuk di lingkungan panas matahari, mungkin telah dikeluarkan dari bidang tata surya untuk jatuh kembali ke sabuk asteroid, dan akhirnya diresirkulasi kembali ke matahari.
Pengembaraan ini konsisten dengan beberapa teori tentang bagaimana butiran debu terbentuk pada nebula protoplanet awal, atau propylid, yang pada akhirnya menyemai pembentukan planet.
Mungkin teori paling populer yang menjelaskan komposisi chrondrules dan CAI adalah teori angin-X yang dikemukakan oleh mantan astronom UC Berkeley, Frank Shu. Shu menggambarkan cakram protoplanet awal sebagai mesin cuci, dengan medan magnet matahari yang kuat mengaduk gas dan debu dan melemparkan butiran debu yang terbentuk di dekat matahari keluar dari cakram.
Setelah dikeluarkan dari piringan, butiran didorong ke luar untuk jatuh seperti hujan ke tata surya luar. Butir-butir ini, baik chondrules yang dipanaskan dengan cepat dan CAI yang dipanaskan secara perlahan, akhirnya dimasukkan bersama dengan debu yang tidak dipanaskan ke asteroid dan planet.
"Ada masalah dengan rincian model ini, tetapi ini merupakan kerangka kerja yang berguna untuk mencoba memahami bagaimana bahan yang awalnya terbentuk di dekat matahari dapat berakhir di sabuk asteroid," kata rekan penulis Ian Hutcheon, wakil direktur Lawrence Livermore National Laboratory's. Institut Glenn T. Seaborg.
Dalam hal planet-planet saat ini, butiran mungkin terbentuk di dalam orbit Merkurius, bergerak keluar melalui wilayah pembentukan planet ke sabuk asteroid antara Mars dan Jupiter, dan kemudian melakukan perjalanan kembali ke matahari lagi.
"Ini mungkin mengikuti lintasan yang serupa dengan yang disarankan dalam model X-wind," kata Hutcheon. "Meskipun setelah butiran debu keluar ke sabuk asteroid atau lebih, itu harus menemukan jalan kembali. Itu sesuatu yang model X-wind tidak bicarakan sama sekali."
Simon berencana untuk membuka dan menyelidiki CAI lain untuk menentukan apakah CAI khusus ini (disebut sebagai A37) adalah unik atau khas.
Sumber: Ilmu dan siaran pers dari University of California di Berkeley.
