חלקיקי אבק נדירים ממטאוריט מחוץ לכדור הארץ מאתגר מודלים אסטרופיזיים

בתגלית פורצת דרך שפורסם ביוקרתי כתב עת אסטרופיזימדענים זיהו חלקיק אבק נדיר שנמצא בתוך מטאוריט מחוץ לכדור הארץ עתיק, ושופך אור חדש על מקורותיהם של כוכבים מעבר למערכת השמש שלנו.

טכניקות מחקר מתקדמות

בהובלת ד"ר ניקול נוויל מהאגודה לחקר החלל של אוניברסיטאות ב-LPI, במהלך הדוקטורט שלה. במחקרים באוניברסיטת קרטין, צוות המחקר ניתח בקפדנות את חלקיק האבק, והתעמק בהרכב האטומי שלו בדיוק שאין שני לו באמצעות אָטוֹם טומוגרפיית בדיקה.

טומוגרפיה של בדיקת אטום היא מכשיר שמפרק דגימות למבנה האטומי ומשחזר אותן בתלת מימד וכתוצאה מכך קואורדינטות x,y,z המדויקות של כל אטום בדגימה. הוא מודד את כל היונים בטבלה המחזורית מלבד גזים אצילים, בעל רזולוציה מרחבית תת-ננומטר ומגבלת זיהוי של 10 ppm. המכשיר חדש מאוד בתחום וד"ר נוויל היה בין הראשונים שהשתמשו בו למדעים פלנטריים.

ניתוח בדיקת אטום של חלקיק שנוצר על ידי סופרנובה שורפת מימן. 'מפת האטומים' התלת מימדית הזו מציגה שני סוגים של איזוטופים מגנזיום שזוהו בתוך המדגם, כאשר אטומי סיליקון וחמצן בתוך החלקיק מוצגים ככדורים קטנים יותר. עבודה זו מסתמכת על היכולת של בדיקת האטום לספור איזוטופים בודדים של מגנזיום כך שניתן למדוד את היחס האיזוטופי. קרדיט תמונה: דיוויד סאקסי, מתקן בדיקה של אטום גיאוגרפי, אוניברסיטת קרטין

מאתגרים דגמים קיימים

"התוצאות היו ממש מחוץ לתרשים מכיוון שזו הייתה אנומליה המגנזיום הגבוהה ביותר שהתגלתה אי פעם בגרגר סיליקט קדם-סולרי", מסביר ד"ר נוויל. "התוצאות מאתגרות את המודלים האסטרופיזיים הנוכחיים, מה שמצביע על תהליכים מתרחשים בסביבות כוכבים שאנחנו עדיין לא מבינים לגמרי."

אנומליה קיצונית של מגנזיום יכולה להיות מוסברת רק על ידי סוג של כוכב שהתגלה לאחרונה – סופרנובה שורפת מימן. כמחקר הכימי המפורט הראשון הידוע של גרגר קדם-סולרי מסופרנובה שורפת מימן, התוצאות פתחו תובנות חדשות לגבי סופרנובות שורפות מימן והתנאים האבולוציוניים שלהן.

תובנות חדשות לגבי היווצרות כוכבים

יתר על כן, הממצא המדהים הזה מסמן את הפעם הראשונה שסיליקטים קדם-סולריים נחקרו באמצעות טומוגרפיה של בדיקת אטום, טכניקת הרזולוציה המרחבית הגבוהה ביותר במחקר גיאוכימי וגיאוקרונולוגי. בדיקת האטום הרחיבה את טווח האיזוטופים הניתנים למדידה לכל נפח גרגירים קדם-סולריים ומשיגה רמה חדשה של פירוט החיונית כדי לעזור לנו להבין כיצד נוצרים כוכבים אלו.

למידע נוסף על מחקר זה, ראה ממצא חסר תקדים באתגרי מטאוריטים מודלים אסטרופיזיים.