Προσομοίωση σε υπολογιστή αποδεικνύει ότι το πλανητικό μας σύστημα δημιουργήθηκε από τις "στάχτες" της έκρηξης σουπερνόβα
H προέλευση του ηλιακού συστήματος είναι ένα θεμελιώδες πρόβλημα της αστροφυσικής. Ο γενικός μηχανισμός έχει κατανοηθεί επαρκώς. Ένα γιγάντιο νέφος αερίων μεσοαστρικής ύλης κατέρρευσαν βαρυτικά διαμορφώνοντας τον Ήλιο και τους πλανήτες – αλλά ο διάβολος κρύβεται στις λεπτομέρειες.
Για παράδειγμα, τι προκάλεσε μια τέτοια κατάρρευση;
Οι αστροφυσικοί μετά από εξονυχιστικές μελέτες των ισοτόπων που περιέχονται σε μετεωρίτες, πιστεύουν ότι τα πετρώματα των μετεωριτών σχηματίστηκαν κατά τη διάρκεια της αρχικής κατάρρευσης . Έτσι η ισοτοπική σύνθεσή τους μας δείχνει τις συνθήκες που επικρατούσαν στο μεσοαστρικό νέφος αερίων από την συμπύκνωση του οποίου προέκυψε το πλανητικό μας σύστημα.
Ένας γρίφος είναι η ποσότητα του Αλουμινίου-26 που περιείχαν τα πετρώματα την στιγμή της δημιουργίας τους. Το Al-26 έχει χρόνο ημιζωής περίπου 700000 χρόνια. Από την σύγκριση του Al-26 με το σταθερό ξαδερφάκι του, το Al-27, προκύπτουν σημαντικά συμπεράσματα.
Η αναλογία Αl-26 προς Al-27 θα έπρεπε να είναι πολύ μικρή.
Όμως η αναλογία αυτή είναι παράξενα υψηλή σε μια κατηγορία μετεωριτών που ονομάζονται CV-χονδρίτες (το C από τον άνθρακα που περιέχουν και το V από την πόλη Vigarano στην Ιταλία, όπου έπεσε ένας τέτοιος μετεωρίτης).
Αυτό σημαίνει ότι στο αρχικό μεσοαστρικό νέφος που κατέρρεε βαρυτικά προς τον σχηματισμό του ηλιακού μας συστήματος, πρέπει να προστέθηκε επιπλέον ποσότητα Al-26, από κάποια άλλη πηγή.
Υπάρχουν πολλές δυνατότητες.
Διάφοροι τύποι αστέρων απελευθερώνουν Al-26 που μεταφέρεται με τον «αστρικό» άνεμο – κάτι σαν τον ηλιακό άνεμο του δικού μας ήλιου. Μια ιδέα είναι το ηλιακό μας σύστημα να δημιουργήθηκε κοντά σε τέτοια άστρα.
Από την άλλη μεριά, πολλοί αστροφυσικοί υποστηρίζουν ότι η επιπλέον ποσότητα του Al-26 προήλθε από τα κύματα αερίων που προκλήθηκαν από την έκρηξη ενός κοντινού υπερκαινοφανούς αστέρα (σουπερνόβα).
Ο Matthias Gritschneder και συνεργάτες του στο Πανεπιστήμιο του Πεκίνου παρουσίασαν μια προσομοίωση σε υπολογιστή η οποία ευνοεί την υπόθεση του σουπερνόβα.
Το μοντέλο τους αναπαράγει το τι συμβαίνει όταν ένα κρουστικό κύμα θερμών αερίων από την έκρηξη σουπερνόβα διασχίζει ένα ψυχρό νέφος αερίων μεσοαστρικής ύλης (πριν την κατάρρευσή του προς τον σχηματισμό ηλιακού συστήματος).
Και δεν δίνει μόνο την σωστή ποσότητα του Al-26 αλλά ταυτόχρονα προκαλεί και την βαρυτική κατάρρευση – με λίγα λόγια αποτελεί και την αιτία της δημιουργίας του ηλιακού μας συστήματος.
Όμως πρέπει να γίνουν κάποιες επιπλέον βελτιώσεις στο μοντέλο. Πρόκειται για 2D προσομοίωση και όχι 3D, που σημαίνει ότι κάποιες φυσικές διαδικασίες δεν προσεγγίζονται με ακρίβεια. Όπως επίσης και η ερμηνεία των αναλογιών άλλων ισοτόπων.
Δεν παύει όμως να είναι η καλύτερη μέχρι τώρα προσομοίωση....
technologyreview.com - http://arxiv.org
Για παράδειγμα, τι προκάλεσε μια τέτοια κατάρρευση;
Οι αστροφυσικοί μετά από εξονυχιστικές μελέτες των ισοτόπων που περιέχονται σε μετεωρίτες, πιστεύουν ότι τα πετρώματα των μετεωριτών σχηματίστηκαν κατά τη διάρκεια της αρχικής κατάρρευσης . Έτσι η ισοτοπική σύνθεσή τους μας δείχνει τις συνθήκες που επικρατούσαν στο μεσοαστρικό νέφος αερίων από την συμπύκνωση του οποίου προέκυψε το πλανητικό μας σύστημα.
Ένας γρίφος είναι η ποσότητα του Αλουμινίου-26 που περιείχαν τα πετρώματα την στιγμή της δημιουργίας τους. Το Al-26 έχει χρόνο ημιζωής περίπου 700000 χρόνια. Από την σύγκριση του Al-26 με το σταθερό ξαδερφάκι του, το Al-27, προκύπτουν σημαντικά συμπεράσματα.
Η αναλογία Αl-26 προς Al-27 θα έπρεπε να είναι πολύ μικρή.
Όμως η αναλογία αυτή είναι παράξενα υψηλή σε μια κατηγορία μετεωριτών που ονομάζονται CV-χονδρίτες (το C από τον άνθρακα που περιέχουν και το V από την πόλη Vigarano στην Ιταλία, όπου έπεσε ένας τέτοιος μετεωρίτης).
Αυτό σημαίνει ότι στο αρχικό μεσοαστρικό νέφος που κατέρρεε βαρυτικά προς τον σχηματισμό του ηλιακού μας συστήματος, πρέπει να προστέθηκε επιπλέον ποσότητα Al-26, από κάποια άλλη πηγή.
Υπάρχουν πολλές δυνατότητες.
Διάφοροι τύποι αστέρων απελευθερώνουν Al-26 που μεταφέρεται με τον «αστρικό» άνεμο – κάτι σαν τον ηλιακό άνεμο του δικού μας ήλιου. Μια ιδέα είναι το ηλιακό μας σύστημα να δημιουργήθηκε κοντά σε τέτοια άστρα.
Από την άλλη μεριά, πολλοί αστροφυσικοί υποστηρίζουν ότι η επιπλέον ποσότητα του Al-26 προήλθε από τα κύματα αερίων που προκλήθηκαν από την έκρηξη ενός κοντινού υπερκαινοφανούς αστέρα (σουπερνόβα).
Ο Matthias Gritschneder και συνεργάτες του στο Πανεπιστήμιο του Πεκίνου παρουσίασαν μια προσομοίωση σε υπολογιστή η οποία ευνοεί την υπόθεση του σουπερνόβα.
Το μοντέλο τους αναπαράγει το τι συμβαίνει όταν ένα κρουστικό κύμα θερμών αερίων από την έκρηξη σουπερνόβα διασχίζει ένα ψυχρό νέφος αερίων μεσοαστρικής ύλης (πριν την κατάρρευσή του προς τον σχηματισμό ηλιακού συστήματος).
Και δεν δίνει μόνο την σωστή ποσότητα του Al-26 αλλά ταυτόχρονα προκαλεί και την βαρυτική κατάρρευση – με λίγα λόγια αποτελεί και την αιτία της δημιουργίας του ηλιακού μας συστήματος.
Όμως πρέπει να γίνουν κάποιες επιπλέον βελτιώσεις στο μοντέλο. Πρόκειται για 2D προσομοίωση και όχι 3D, που σημαίνει ότι κάποιες φυσικές διαδικασίες δεν προσεγγίζονται με ακρίβεια. Όπως επίσης και η ερμηνεία των αναλογιών άλλων ισοτόπων.
Δεν παύει όμως να είναι η καλύτερη μέχρι τώρα προσομοίωση....
technologyreview.com - http://arxiv.org
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου