Il concetto di questo artista illustra un sistema solare che è una versione molto più giovane del nostro. Nuove prove dai meteoriti suggeriscono che i primi giorni del sole non erano così tranquilli come si pensava in precedenza. Credito:NASA/JPL-Caltech
Una nuova analisi dei frammenti di ceramica incorporati nei meteoriti suggerisce che la formazione del nostro sistema solare non è stata così tranquilla e ordinata come pensavamo una volta.
Un nuovo studio degli scienziati dell'Università di Chicago dimostra che il piccolo sistema solare probabilmente ha assistito a sbalzi di temperatura e condizioni mutevoli, contraddicendo la teoria vecchia di decenni secondo cui il sistema solare si era gradualmente e costantemente raffreddato dopo la formazione del Sole.
Pubblicato il 6 gennaio in Progressi scientifici , lo studio trova le sue risposte nei doni dallo spazio. Poiché le rocce sulla Terra sono costantemente trascinate sotto le placche tettoniche, sciolto e riformato, non offrono molte prove di come appariva il nostro sistema solare quattro miliardi e mezzo di anni fa. Anziché, gli scienziati guardano ai meteoriti.
"Questi meteoriti sono fondamentalmente aggregati della polvere che si trovava nella nebulosa solare quando si sono formati i pianeti, " disse Nicolas Dauphas, un professore del Dipartimento di Scienze Geofisiche dell'Università di Chicago e coautore dell'articolo. "Sono un'istantanea di ciò che stava accadendo in quel particolare periodo di tempo".
Un particolare tipo di meteorite chiamato condrite carboniosa viene spesso tempestato di frammenti di materiale ceramico, come gocce di cioccolato in un biscotto. Questi chip sono anche più vecchi dei loro biscotti; si pensa siano testimoni dei primi 100, 000 anni del nostro sistema solare.
Per decenni, gli scienziati hanno analizzato i meteoriti per cercare di capire le condizioni del primo sistema solare, che può offrire indizi su come si sono formati i pianeti. (Gran parte di questo lavoro pionieristico è stato svolto presso l'Università di Chicago per tutto il XX secolo.) L'opinione prevalente era che il sole si fosse raffreddato dolcemente e costantemente, e oggetti come i trucioli di ceramica erano formati da gas solare che si era tranquillamente condensato.
Ma alcune altre scoperte recenti hanno indotto gli scienziati a mettere in dubbio questa visione, e la nuova tecnologia significa che ora siamo capaci di studi molto più rigorosi. Armati di nuove tecniche, Lo studente laureato di Chicago Justin Hu ha cercato di analizzare la composizione delle scaglie di ceramica con estrema precisione.
Un esempio di meteorite tempestato di schegge di roccia di epoche precedenti. Credito:Hu et al.
Hu e Dauphas volevano misurare le quantità di diversi isotopi nei chip, che può darti informazioni sulle condizioni del gas durante la formazione dei trucioli. Utilizzando attrezzature complesse nel laboratorio delle origini di Dauphas, compreso un sistema di purificazione brevettato unico nel suo genere sviluppato dal team, Hu ha misurato gli isotopi per otto diversi elementi all'interno dei chip.
"Non avevano la firma che ci aspettavamo, " disse Hu, chi è il primo autore dello studio. "I risultati hanno indicato che le temperature incontrate da queste inclusioni ceramiche durante la loro formazione sarebbero state superiori a 1, 600 Kelvin—o circa 2, 400 gradi Fahrenheit, nell'arco di decine o centinaia di anni."
Questa immagine indica una giovane stella che brillava e fluttuava per un lungo periodo di tempo, influenzando tutto ciò che lo circonda.
Gli scienziati avevano osservato brillamenti così estremi intorno a giovani stelle in altri sistemi solari, ma non erano sicuri se ciò fosse accaduto nel nostro sistema.
"La comprensione di queste condizioni è molto importante perché pone le basi per la formazione dei pianeti, "Dauphas ha detto. "Possono parlarti dei processi che hanno modellato la composizione dei pianeti del sistema solare, ad esempio, perché la Terra e Marte hanno trucchi diversi?"
"Questa non è la prima prova che le prime fasi del nostro sole furono anni violenti, " ha detto il prof. Andrew M. Davis, un altro coautore, "ma c'è una ricchezza in questi risultati che ci permette di dire di più sul lasso di tempo in cui questo si è verificato, che è molto, alcuni giorni."
Davis faceva parte di un gruppo di scienziati di Chicago che ha condotto alcuni dei primi studi di questo tipo su meteoriti simili negli anni '70. "Justin ha ora dimostrato che il processo primario era l'evaporazione, non condensa, " ha detto. "È molto soddisfacente vedere le nostre idee di molto tempo fa che erano parzialmente giuste, ma anche vederli smentiti in modo davvero elegante e quantitativo."
