Martin Schiller ja Martin Bizzarro Kööpenhaminan yliopistosta ja Vera Assis Fernandes Berliinin luonnontieteellisestä museosta ovat ehdottaneet aurinkokunnan uutta mallia selittämään eroja planeettojen isotooppisessa koostumuksessa. Kirjoittajat torjuvat oletuksen, että suuret ja pienet esineet kasvoivat samanaikaisesti, mutta eri vauhdilla, ja uskovat, että pienten kappaleiden kasvu päättyi aikaisemmin kuin suuret.
Lähes kaikki asiantuntijat uskovat nykyään, että aurinko ja planeetat muodostettiin yhdestä protoplanetaarisesta pilvestä. 99,9% tämän levyn massasta putosi valaisimeen. Kun aurinko purskahti, aurinkotuuli pyyhkäisi kevyttä vetyä ja heliumia tähden välittömästä läheisyydestä, joten kaasujättilät ovat nyt Marsin kiertoradan ulkopuolella.
Nuoren tähtisäteen alla protoplanetaarinen pöly sintrattiin rakeiksi, joita kutsuttiin chondrulesiksi. Kiinnittyen yhteen, nämä rakeet muodostivat pieniä kiviä - chritriittejä. Muuten, juuri tämä "rakennusjäte" muodostaa 90% maan päällä löydetyistä meteoriiteista.
Vähitellen chritriitit tarttuivat toisiinsa isommiksi ja isommiksi kappaleiksi - tasonsimalliksi. Painovoima tarjosi heille tuoretta materiaalia, ja nämä "alkiot" kasvoivat, kunnes suurimmista niistä tuli planeettoja ja lopuista asteroideja. Kun protoplanetaarisen levyn kosmisen pölyn varastot olivat ehtyneet, aurinkokunnan kappaleiden kasvu päättyi.
Klassinen teoria olettaa, että kaikki aurinkokunnan elimet kasvoivat samanaikaisesti, mutta eri nopeudella. Mitä massiivisempi vartalo, sitä voimakkaampi on sen paino ja sitä ympäröivää ainetta se kerää, minkä seurauksena sen koko kasvaa entisestään. Tämä on lumipalloperiaate, tai tieteellisesti positiivinen palaute. Tämä laki säätelee kaupunkien kasvua (ihmiset mieluummin menevät suurkaupunkeihin, joissa on enemmän rahaa ja mahdollisuuksia, mikä tekee niistä kasvamaan vielä enemmän), kielten yleisyyttä (mitä enemmän ihmiset tietävät kielen, sitä enemmän on kannustimia sen oppimiseen) jne.
Kyseenalaistamatta muuta teoriaa, Schiller ja hänen kollegansa hylkäävät tämän kasvumallin. Heidän mielestään pienet elimet eivät onnistuneet kasvamaan, koska ne olivat lopettaneet materiaalin tarttumisen aikaisemmin (kuten asiantuntijat sanovat).
Kuten Nature-lehti raportoi teoksen katsauksessa, kirjoittajat innoittivat aurinkojärjestelmän eri kappaleiden isotooppisen koostumuksen eroista. Nimittäin tekijät tutkivat kalsiumisotooppien 48Ca ja 44Ca suhteita maapallolla, Marsilla, Lännessä ja näytteissä harvinaisista meteoriittityypeistä: ureiliiteista ja angriiteista.
Jos kaikki planeetat ja asteroidit muodostettiin yhdellä prosessilla samasta kosmisesta pölystä, miksi näiden isotooppien suhde on erilainen? Tämä liittyy yleensä eri etäisyyksiin aurinkoon ja vastaavasti erilaisiin lämpötiloihin.
Mainosvideo:
Tekijät kuitenkin havaitsivat, että kalsium-isotooppien suhde riippuu taivaankappaleen massasta. Maan, Marsin ja Vestan massat tunnetaan tähtitieteellisistä havainnoista ja tutkijoiden rekonstruoidut kohteiden, joiden fragmentit ovat meteoriitteja, arvioidut massat "taivaallisten vieraiden" ominaisuuksien perusteella.
Isotooppien suhde 48 Ca / 44 Ca sekunnissa mitataan μ48Ca. Se lasketaan seuraavasti: μ 48 Ca = (48 Ca / 44 Ca taivaankappale - 48 Ca / 44 Ca Earth) / (48 Ca / 44 Ca Earth). Koska isotooppisen koostumuksen erot ovat pienet, μ 48 Ca mitataan miljoonasosina (ppm). Määritelmän mukaan maapallolle μ 48 Ca = 0 ja muille ruumiille tämä arvo voi olla sekä positiivinen että negatiivinen.
Schiller ja kollegat ehdottivat, että protoplanetaarisen levyn sisäosalla, joka sijaitsee Jupiterin nykyisellä kiertoradalla, oli matala μ 48 Ca -arvo, noin miinus 150 ppm). Tämä materiaali riitti lentokoneiden simulaatioiden kasvamiseen ruumiin kokoon - Ureilien kotimaahan (halkaisija 200 km).
Sitten jotkut näistä ruumista lopettivat kasvun. Ne, jotka jatkoivat kasvuaan, kasvattivat massaaan jo levyn ulkoosasta johtuen μ 48 Ca: lla noin 200 ppm (arvo, joka on tyypillinen kondriiteille, jotka muodostuivat Jupiterin kiertoradan ulkopuolelle). Siksi mitä kauemmin kasvu jatkui, sitä suurempi lopullinen arvo μ 48 Ca oli. Vesta, pysähtynyt halkaisijaltaan 530 kilometriä, on miinus 100 ppm, Mars - miinus 20 ppm, ja Maa, kuten jo mainittiin, on 0 ppm.
Mikä oli voima, joka aiheutti joidenkin näiden elinten kasvun lopettamisen? Tämä voi olla monimutkainen gravitaatiovuorovaikutus "planeettojen alkioiden" välillä, muuttaen niiden lentorataa. Nykyiset planeetat, joiden melkein pyöreä kiertorata sijaitsevat protoplanetaarisen levyn tasossa, kynsivät syntyvän järjestelmän materiaalirikkaimpien alueiden läpi, ja sen vuoksi jatkoivat kasvuaan. Häviäjät kuitenkin työnivät ulos pitkänomaisiin, ja kenties makaavat etenemissuunnan toisella tasolla, pysyivät nälkään.
Johtopäätös näytteiden eri ikäryhmistä vahvistetaan myös seuroilla radioaktiivisten isotooppien pitoisuuksilla.
Ei kuitenkaan voida sanoa, että uudella mallilla ei olisi ongelmia. Esimerkiksi hänelle on vaikeita kysymyksiä kuun muodostumisen yhteydessä. "Vesti. Nauka" (nauka.vesti.ru) kertoi yksityiskohtaisesti maan törmäyksestä Theian kanssa, joka synnytti satelliittimme. Yleensä uskotaan, että Theia oli huomattavasti pienempi kuin Maa, mutta kirjoittajien teorian perusteella seuraa, että kaksi saman massan ruumista törmäsi. Tämä ei ole johdonmukaista joidenkin tunnettujen tosiasioiden kanssa.
Lisäksi on tutkimuksia, jotka osoittavat, että aineen virtaus protoplanetaarisen levyn ulkoosasta pysähtyi jo miljoonien vuosien aikana sen olemassaolosta Proto-Jupiterin muodostumisen vuoksi. Chondriittien koostumusta ei ole helppo selittää tekijöiden mallin puitteissa.
Todennäköisesti palapelista nimeltä "Aurinkokunnan muodostuminen" puuttuu vielä muutama tärkeä kappale, jota ilman kaikkiin kysymyksiin vastaavaa mallia ei voida rakentaa.
Anatoli Glyantsev