В космосе есть облака, содержащие газ и пыль, выброшенные звездами. Наша солнечная система сформировалась 4,6 миллиарда лет назад из такого молекулярного облака. Большая часть этих частиц пыли была уничтожена во время формирования Солнечной системы.
Однако очень небольшое количество частиц сохранилось в первобытных метеоритах. Их называют досолнечными частицами, потому что они возникли раньше солнечной системы. Я ученый, который изучает раннюю солнечную систему и за ее пределами, уделяя особое внимание досолнечным частицам.
На картинке изображено такое зернышко, полученное с помощью сканирующего электронного микроскопа. Это зернышко — карбид кремния(SiC). Шкала составляет 1 микрон, или одну миллионную метра (39,37 дюйма). Частицы были извлечены из метеорита Мерчисон, упавшего в Австралии в 1969 году.
Ученые исследовали физические свойства частиц, чтобы определить их происхождение. Углерод состоит из двух стабильных изотопов, 12C и 13C, массы которых немного отличаются друг от друга. Соотношение между этими изотопами практически не меняется из-за процессов, происходящих в Солнечной системе, таких как испарение и конденсация. В отличие от этого, процессы нуклеосинтеза в звездах приводят к тому, что соотношение 12C / 13C варьируется от 1 до более чем 200 000.
Если бы эти частицы возникли в пределах Солнечной системы, их соотношение 12C / 13C было бы равно 89. Соотношение зерен 12C / 13C на этом снимке составляет около 55,1, что свидетельствует о его звездном происхождении. Вместе с другой информацией о зерне соотношение говорит нам о том, что это зерно сформировалось в типе звезды, называемом асимптотической гигантской ветвящейся звездой. Звезда находилась в конце своего жизненного цикла, когда более 4,6 миллиарда лет назад она обильно производила и выбрасывала пыль в космос.
Ученые обнаружили в метеоритах другие типы досолнечных зерен, в том числе алмаз, графит, оксиды и силикаты. Досолнечные частицы, подобные той, что на картинке, помогают исследователям понять нуклеосинтез в звездах, смешение различных зон в звездах и звездные выбросы, а также то, как со временем меняется содержание элементов и их изотопов в галактике.