De zon ontstond toen een dichte gaswolk instortte

Dit artikel is Opnieuw gepubliceerd Uit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Alle foto's aangeleverd door Gesprek Uit verschillende bronnen.

Hanika Rizzo Hij is universitair hoofddocent geowetenschappen aan de Carleton University.

Terwijl de De komende totale zonsverduistering Het is een bijzonder moment om stil te staan ​​bij onze plek in het heelal, aangezien wetenschappers de geboorte van de zon en de vorming van ons zonnestelsel al lange tijd bestuderen.

Ons zonnestelsel bestaat tegenwoordig voornamelijk uit een centrale ster – de zon – samen met een binnenste zonnestelsel met rotsachtige planeten, en een buitenste zonnestelsel met gas- en ijzige reuzenplaneten. Dit was echter niet altijd zo.

Hoe werd de zon gevormd?

Ons zonnestelsel is ontstaan ​​uit de zwaartekrachtinstorting van een gigantische, ‘dichte’ moleculaire wolk van gas en stof, die voornamelijk bestaat uit waterstof, een beetje helium en ongeveer één procent zwaardere elementen. Nadat de wolk was ingestort, concentreerde het grootste deel van de massa zich in het centrum, waardoor onze zon ontstond.

De ster bleef samentrekken totdat hij zijn uiteindelijke grootte en dichtheid bereikte. Door waterstoffusie werd de kern van de zon ontstoken, waardoor de ster licht en warmte uitstraalde.

Rond de zon blijft ongeveer 0,5 tot 1 procent van het voedsel achter van de massa van de zon – creëerde een protoplanetaire schijf, waar later planeten ontstonden.

Protoplanetaire schijven in het proces van planeetvorming zijn niet alleen maar een theorie – ze zijn al waargenomen, Zoals de aanpassing rond HL Taurieen jonge ster met ringen en gaten die waarschijnlijk tekenen zijn van planeetvorming.

We hebben een heel goed idee van wanneer deze ineenstorting in ons zonnestelsel heeft plaatsgevonden, omdat we de eerste (of oudste) vaste stoffen kunnen analyseren die zijn gecondenseerd uit het gas van de protoplanetaire schijf. Deze gedetailleerde analyse is alleen mogelijk in ons eigen zonnestelsel, omdat we geen materiaal rechtstreeks uit andere zonnestelsels kunnen verzamelen.

Deze vaste fragmenten, calcium-aluminiumrijke insluitsels (CAI's) genoemd, worden aangetroffen in enkele van de oudste meteorieten. Leeftijd: 4.567,3 miljoen jaar. Dit is de tijd waarin ons zonnestelsel verscheen, en het is de tijd die de geboortetijd van onze zon bepaalt.

Elementfabrieken

Zeer dichte moleculaire wolken kunnen instorten Vanwege hun bijzondere aantrekkingskracht. De ineenstorting van onze proto-zonnenevel werd echter waarschijnlijk veroorzaakt door turbulentie van de passerende schokgolf van een exploderende massieve ster, genaamd A. Supernova. Deze schokgolf comprimeerde voldoende van de moleculaire wolk om de ineenstorting te starten en een centrale ster en een planetaire schijf eromheen te vormen.

Bewijs voor deze hypothese wordt gevonden in de isotopensamenstelling van sommige chemische elementen in pre-zonnekorrels. Pre-zonnekorrels zijn kleine siliciumcarbidemineralen (minder dan een micrometer groot) en kunnen in sommige meteorieten in delen per miljoen worden aangetroffen. Deze pre-zonnekorrels hebben isotopensamenstellingen die niet kunnen worden verklaard door chemische of fysische processen die plaatsvinden in ons zonnestelsel, en kunnen beter worden verklaard door… Deze korrels ontstaan ​​elders.

De isotopensamenstelling van pre-zonnekorrels suggereert dat deze korrels na de supernova de ruimte in reisden en vast kwamen te zitten in onze moleculaire wolk, die vervolgens instortte, waardoor die korrels in de meteorieten bleven die we vandaag bestuderen.

Hoe oud is de zon vanaf de aarde?

De leeftijd van 4.567 miljoen jaar, gevonden in CAI’s, wordt vaak gebruikt als de leeftijd van de aarde. Nadat CAI's zijn gevormd, duurt het echter waarschijnlijk tientallen tot een paar honderd miljoen jaar voordat de aarde zich heeft gevormd. Hoewel we de ouderdom van ons zonnestelsel zeer nauwkeurig hebben bepaald, zijn er nog steeds discussies gaande over de leeftijd van onze planeet Aarde.

De uitdaging komt voort uit het feit dat de aarde een actieve planeet is en zeer efficiënt is in het recyclen en bewerken van de oudste gesteenten, waardoor de historische geologische informatie wordt gereset.

Tegen die tijd kan meer dan 98% van de oorspronkelijke massa van de aarde zijn samengesmolten Een gigantische impact trof de primaire aarde. Deze gigantische impact voegde de resterende 2% toe aan de aarde en veroorzaakte dit ook Vorming van onze maan.

De gigantische inslag, die ergens tussen de 70 en 120 miljoen jaar na de vorming van de CAI's plaatsvond, zou de beste bepaling van de ouderdom van de aarde kunnen opleveren. Onafhankelijke leeftijdsschattingen kunnen ook worden verkregen door de timing van het stollen van de magma-oceanen op aarde te schatten, als resultaat van de gigantische botsing die leidde tot de vorming van de maan.

Studies die proberen de timing van het stollen van magma-oceanen te bepalen, geven leeftijden weer Tussen 100 en 150 miljoen jaar na de geboorte van de zon.

De komende totale zonsverduistering is voor iedereen een kans om de wonderen van ons zonnestelsel, dat ongeveer 4,6 miljard jaar nodig had om te evolueren, te waarderen.

Het is echt een Het is een kosmisch toeval dat er op aarde een totale zonsverduistering te zien is: De zon is ongeveer 400 keer groter dan de maan, en staat 400 keer dichter bij de zon.

Als je op Mars of Venus zou zijn, zou je niet zoveel geluk hebben om dit fenomeen te zien!

Joanna Tisci Het Carnegie Institution for Science heeft aan dit artikel bijgedragen. Ze is stafwetenschapper en doet onderzoek naar de samenstelling van exoplaneten.

_
Carlton-nieuwskamer

Maandag 8 april 2024 in Het Gesprek
Betrokken: TwitterenFacebook