(Janaina N. Ávila) Maan vanhin kiinteä aine on juuri tunnistettu, ja se on ainakin muutama sata miljoonaa vuotta ennen aurinkokuntaa.
Uuden tutkimuksen mukaan nuoret pienet mikroskooppiset pölyhiukkaset syntyivät kaukaisessa tähdessä jossain 5–7 miljardia vuotta sitten. Vertailun vuoksi aurinkomme on vain 4,6 miljardia vuotta vanha.
Lopulta nämä jyvät kuljetettiin maan päälle meteoriitissa.
'Tämä on yksi jännittävimmistä tutkimuksista, joiden parissa olen työskennellyt' sanoi kosmokemisti Philipp Heck Field Museum of Natural History -museosta ja Chicagon yliopistosta.
'Nämä ovat vanhimpia koskaan löydettyjä kiinteitä aineita, ja ne kertovat meille, kuinka tähdet muodostuivat galaksissamme.'
Vaikka ei todellakaan ole ennenkuulumatonta, että meteoriitit sisältävät aurinkokuntaa edeltäviä materiaalinjyviä - niitä kutsutaan ' esisolaariset jyvät ' - ne ovat harvinaisia, ja niitä on vaikea tunnistaa, koska materiaalin palaset ovat niin pieniä ja syvälle kallioon upotettuja.
Yksi meteoriitti, jonka tiedetään sisältävän aurinkorakeita, on Murchisonin meteoriitti , suuri, yli 100 kilogramman (220 punnan) avaruuskiven pala, joka räjähti taivaalla Murchisonin yllä Australiassa syyskuussa 1969 ja sirotti sirpaleita kaikkialle.
Field Museum osti 52 kiloa Murchisonin meteoriitista, ja on viettänyt paljon aikaa sen tutkimiseen. A suuri numero mineraalin mikroskooppisista rakeista piikarbidi meteoriitin sisältä tunnistettiin tähtienväliseksi - ja siten aurinkoa edeltäväksi - vuoteen 1990 mennessä , mutta tarkka ikä on ollut vaikeampi kiinnittää .
Joukko näitä piikarbidirakeita oli jo eristetty meteoriitista jo 1990-luvulla , jauhamalla meteoriitti jauheeksi ja liuottamalla ei-toivottu silikaatti hapolla. Tuolloin työkalut, joita tutkijat käyttivät näiden jyvien analysointiin, eivät olleet niin kehittyneitä kuin nyt, joten Heck ja hänen tiiminsä päättivät toimittaa jyvät kaikkiin testeihin.
He käyttivät pyyhkäisyelektronimikroskooppia, sekundaari-ionimassaspektrometriaa ja jalokaasumassaspektrometriaa etsiessään vaikutuksia kosmiselle säteilylle, joka voi tunkeutua kiinteään materiaaliin, kuten meteoriitteihin ja jättää jälkensä piikarbidin rakeisiin.
'Jotkut näistä kosmisista säteistä ovat vuorovaikutuksessa aineen kanssa ja muodostavat uusia elementtejä. Ja mitä pidempään ne altistuvat, sitä enemmän niitä elementtejä muodostuu, Helvetti selitti .
– Vertaa tätä ämpärin sammuttamiseen sadekuurossa. Olettaen, että sademäärä on jatkuvaa, ämpäriin kertyneen veden määrä kertoo, kuinka kauan se oli alttiina.
Neljäkymmentä piikarbidin esisolaarirakeista tarkastettiin jälkiä kyseisistä aineista - helium-3 ja neon-21 ; nämä paljastivat jyvien iät. Muutamat olivat melko vanhoja, yli 5,5 miljardia vuotta vanhoja, mutta useimmat olivat nuorempia, 4,6-4,9 miljardin vuoden ikäisiä.
Tämä suuri määrä nuorempia jyviä oli odottamaton ja paljasti yllätyksen Linnunradan galaksin historiasta.
'Hypoteesimme on, että suurin osa jyvistä, jotka ovat 4,9-4,6 miljardia vuotta vanhoja, muodostuivat tehostuneen tähtien muodostumisen jaksossa.' Heck sanoi . 'Oli aika ennen aurinkokunnan alkua, jolloin syntyi tavallista enemmän tähtiä.'
Tämä tähtien muodostumisjakso olisi ollut noin 7 miljardia vuotta sitten ryhmän havaintojen mukaan. Kun tähdet saavuttivat edistyneitä vaiheita Evoluutiotensa aikana jyvät olisivat tiivistyneet ulosvirtauksiksi ja puhallenneet avaruuteen, jotta ne myöhemmin otettiin talteen ja liitettiin Murchisonin meteoriittiksi.
Koska ei odoteta, että nämä rakeet selviäisivät esimerkiksi supernova-iskuaalloista yksinään, ryhmä päättelee, että niiden on täytynyt juuttua yhteen kokkareina, jotka olisivat suojanneet joitain niistä.
Ja Heck sanoi, että meteoriittiin käärittyjen mikroskooppisten jyvien raivoissaan havaitseminen vahvistaa, että tähtien muodostuminen laskee ja virtaa.
'Jotkut ihmiset ajattelevat, että galaksin tähtien muodostumisnopeus on vakio.' hän sanoi .
'Mutta näiden rakeiden ansiosta meillä on nyt suoria todisteita tähtien muodostumisen tehostumisesta galaksissamme 7 miljardia vuotta sitten meteoriiteista otettujen näytteiden avulla. Tämä on yksi tutkimuksemme tärkeimmistä tuloksista.
On vain ällistyttävää ajatella kaikkea, mitä näiden pienten pilkkujen on täytynyt käydä läpi ennen kuin ne laskeutuivat tänne maan päälle.
Tutkimus on julkaistu v PNAS .