L'atomo instabile 92Nb, che è scomparso da tempo, fornisce informazioni sugli inizi del nostro sistema solare. Credito:Makiko K. Haba
Usando l'atomo estinto di niobio-92, I ricercatori dell'ETH sono stati in grado di datare gli eventi nel primo sistema solare con maggiore precisione rispetto a prima. Lo studio conclude che le esplosioni di supernova devono aver avuto luogo nell'ambiente di nascita del nostro sole.
Se un atomo di un elemento chimico ha un surplus di protoni o neutroni, diventa instabile. Spargerà queste particelle aggiuntive sotto forma di radiazioni gamma fino a quando non diventerà di nuovo stabile. Uno di questi isotopi instabili è il niobio-92 ( 92 Nb), che gli esperti chiamano anche radionuclide. La sua emivita di 37 milioni di anni è relativamente breve, quindi si estinse poco dopo la formazione del sistema solare. Oggi, solo il suo isotopo figlia stabile, zirconio-92 ( 92 Zr), testimonia l'esistenza di 92 N.b.
Eppure gli scienziati hanno continuato a fare uso del radionuclide estinto sotto forma di 92 Nb- 92 Zr cronometro, con cui possono datare eventi avvenuti nel primo sistema solare circa 4,57 miliardi di anni fa.
Uso del 92 Nb- 92 Il cronometro Zr è stato finora limitato dalla mancanza di informazioni precise sulla quantità di 92 Nb che era presente alla nascita del sistema solare. Ciò compromette il suo utilizzo per la datazione e la determinazione della produzione di questi radionuclidi in ambienti stellari.
I meteoriti sono la chiave del lontano passato
Ora un team di ricerca dell'ETH di Zurigo e del Tokyo Institute of Technology (Tokyo Tech) ha notevolmente migliorato questo cronometro. I ricercatori hanno ottenuto questo miglioramento per mezzo di un trucco intelligente:hanno recuperato rari minerali di zircone e rutilo da meteoriti che erano frammenti del protopianeta Vesta. Questi minerali sono considerati i più adatti per determinare 92 Nb, perché danno una prova precisa di quanto sia comune 92 Nb era al momento della formazione del meteorite. Quindi, con la tecnica di datazione uranio-piombo (atomi di uranio che decadono in piombo), la squadra ha calcolato quanto sia abbondante 92 Nb era all'epoca la formazione del sistema solare. Combinando i due metodi, i ricercatori sono riusciti a migliorare notevolmente la precisione del 92 Nb- 92 Zr cronometro.
"Questo cronometro migliorato è quindi un potente strumento per fornire età precise per la formazione e lo sviluppo di asteroidi e pianeti, eventi accaduti nelle prime decine di milioni di anni dopo la formazione del sistema solare, "dice Maria Schönbächler, Professore all'Istituto di Geochimica e Petrografia dell'ETH di Zurigo, che ha condotto lo studio.
Le supernove rilasciano niobio-92
Ora che i ricercatori sanno più precisamente quanto sia abbondante 92 Nb era agli inizi del nostro sistema solare, possono determinare con maggiore precisione dove si sono formati questi atomi e da dove ha avuto origine il materiale che costituisce il nostro sole e i pianeti.
Il nuovo modello del team di ricerca suggerisce che il sistema solare interno, con i pianeti terrestri Terra e Marte, è in gran parte influenzato dal materiale espulso dalle supernove di tipo Ia nella nostra galassia della Via Lattea. In tali esplosioni stellari, due stelle orbitanti interagiscono tra loro prima di esplodere e rilasciare materiale stellare. In contrasto, il sistema solare esterno è stato alimentato principalmente da una supernova con collasso del nucleo, probabilmente nel vivaio stellare dove è nato il nostro sole, in cui una stella massiccia collassò su se stessa ed esplose violentemente.
