Ein Teil des Erdgoldes stammte von zwei Neutronensternen, die vor Milliarden von Jahren kollidierten

Seit etwa einem Jahrhundert theoretisieren Wissenschaftler, dass die Metalle in unserem Universum das Ergebnis der Sternnukleosynthese sind. Diese Theorie besagt, dass nach der Bildung der ersten Sterne Hitze und Druck in ihrem Inneren zur Bildung schwererer Elemente wie Silizium und Eisen führten. Diese Elemente bereicherten nicht nur zukünftige Generationen von Sternen („Metallizität“), sondern lieferten auch das Material, aus dem sich die Planeten bildeten.

Neuere Arbeiten haben gezeigt, dass einige der schwersten Elemente tatsächlich das Ergebnis der Verschmelzung von Doppelsternen sein könnten. Eine kürzlich von zwei Astrophysikern durchgeführte Studie ergab, dass eine Kollision zwischen zwei Neutronensternen vor Milliarden von Jahren eine beträchtliche Menge einiger der schwersten Elemente der Erde hervorbrachte. Dazu gehören Gold, Platin und Uran, das dann Teil des Material aus dem sich die Erde gebildet hat.

Die Forschung wurde von Prof. Szabolcs Márka von der Columbia University und Prof. Imre Bartos von der University of Florida durchgeführt. Ihre Ergebnisse wurden in einer Studie mit dem Titel „In der Nähe befindliche Neutronensternfusionen erklären die Actinidenhäufigkeit im frühen Sonnensystem “, die vor kurzem in der Mai-Ausgabe der wissenschaftlichen Zeitschrift erschien Natur.

Nach dem wissenschaftlichen Konsens bestehen Asteroiden und Kometen aus Material, das bei der Bildung des Sonnensystems übrig geblieben ist. Wenn Teile davon in Form von Meteoriten auf die Erde kommen, tragen sie Spuren radioaktiver Isotope, deren Zerfall verwendet wird, um zu bestimmen, wann die Asteroiden entstanden sind. Die Untersuchung dieser Weltraumgesteine ​​kann auch Aufschluss darüber geben, welche Materialien vor Milliarden von Jahren in unserem Sonnensystem existierten.

Für ihre Studie führten Bartos und Márka numerische Simulationen der Milchstraße durch und verglichen die Ergebnisse mit der Zusammensetzung der Meteoriten, die auf der Erde gefunden wurden. Sie fanden heraus, dass eine einzelne Neutronen-Stern-Kollision vor ungefähr 4,65 Milliarden Jahren in unserer kosmischen Nachbarschaft – etwa 1.000 Lichtjahre von unserem Sonnensystem entfernt – hätte auftreten können.

Zu dieser Zeit war unser Sonnensystem noch eine massive Staub- und Gaswolke, die in ihrem Zentrum bald einen Gravitationskollaps erleiden und so unsere Sonne hervorbringen würde. Ungefähr 100 Millionen Jahre später würden sich die Erde und andere Sonnenplaneten aus der protoplanetaren Trümmerscheibe bilden, die in die Umlaufbahn um unsere junge Sonne fiel.

Sie schätzen, dass dieses einzelne kosmische Ereignis Elemente hervorgebracht hat, die Teil dieser Scheibe werden würden – und die jetzt ungefähr 0,3% der schwersten Elemente der Erde ausmachen. Die meisten davon liegen in Form von Jod vor, einem Element, das für biologische Prozesse wesentlich ist. In dieser Hinsicht könnte dieses Ereignis auch hier im Sonnensystem eine Rolle bei der Entstehung des Lebens gespielt haben.

Um dieses Ereignis ins rechte Licht zu rücken, bedenken Sie, dass die Milchstraße einen geschätzten Durchmesser von 100.000 Lichtjahren hat. Diese Kollision und die daraus resultierende Explosion fanden daher ungefähr 1/100 der Entfernung statt. Tatsächlich gab das Forscherteam an, dass die resultierende Strahlung jeden Stern am Himmel überstrahlen würde, wenn ein ähnliches Ereignis heute in derselben Entfernung eintreten würde.

Was an dieser Studie besonders interessant ist, ist die Art und Weise, wie sie Einblicke in ein Ereignis bietet, das sowohl einzigartig als auch von großer Bedeutung für die Geschichte und Entstehung der Erde und unseres Sonnensystems war. "Es wirft ein helles Licht auf die Prozesse, die an der Entstehung und Zusammensetzung unseres Sonnensystems beteiligt sind, und wird eine neue Art von Suche innerhalb von Disziplinen wie Chemie, Biologie und Geologie einleiten, um das kosmische Rätsel zu lösen", fasste Bartos zusammen.

Und wie Márka angedeutet hat, werden auch einige der tieferen Fragen angesprochen, die Wissenschaftler zu den Ursprüngen des Lebens haben, wie wir es kennen:

„Unsere Ergebnisse befassen sich mit einer grundlegenden Suche der Menschheit: Woher kommen wir und wohin gehen wir? Es ist sehr schwierig, die enormen Emotionen zu beschreiben, die wir empfanden, als wir erkannten, was wir gefunden hatten und was es für die Zukunft bedeutet, wenn wir nach einer Erklärung für unseren Platz im Universum suchen. “

Es bekräftigt auch, was Carl Sagan berühmt gesagt hat: „Wir sind eine Möglichkeit für das Universum, sich selbst zu erkennen. Ein Teil unseres Seins weiß, dass wir hierher gekommen sind. Wir sehnen uns nach Rückkehr. Und wir können, weil der Kosmos auch in uns ist … Der Stickstoff in unserer DNA, das Kalzium in unseren Zähnen, das Eisen in unserem Blut, der Kohlenstoff in unseren Apfelkuchen wurden im Inneren kollabierender Sterne hergestellt. Wir sind aus Sternen gemacht. “

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