Meteorit penting Bumi mungkin telah terbentuk di tata surya luar: Studi

Tokyo:

Sebuah studi baru yang dipimpin oleh para peneliti di Institute of Earth and Life Sciences (ELSI) di Tokyo Institute of Technology menunjukkan bahwa bahan asteroid ini mungkin telah terbentuk sangat jauh di awal Tata Surya dan kemudian dibawa ke Tata Surya bagian dalam melalui pencampuran yang kacau. proses.

Studi ini diterbitkan dalam jurnal AGU Advances.

Diyakini bahwa tata surya kita terbentuk dari awan gas dan debu, yang disebut nebula surya, yang mulai mengembun di atasnya oleh gaya gravitasi sekitar 4,6 miliar tahun yang lalu. Saat awan ini menyusut, ia mulai berputar dan membentuk dirinya menjadi piringan yang mengorbit dengan massa gravitasi tertinggi di pusatnya, yang akan menjadi Matahari kita.

Tata surya kita mewarisi semua komponen kimianya dari bintang sebelumnya atau bintang yang meledak sebagai supernova. Matahari kita mencari sampel umum bahan ini selama pembentukannya, tetapi bahan yang tersisa di piringan mulai bermigrasi berdasarkan kecenderungannya untuk membeku pada suhu tertentu. Saat Matahari tumbuh cukup padat untuk memulai reaksi fusi nuklir dan menjadi bintang, saya mencari sampel umum dari bahan ini selama pembentukannya, tetapi sisa-sisa di piringan membentuk padatan untuk membentuk benda planet berdasarkan kecenderungan mereka untuk membeku pada suhu tertentu. titik. suhu.

Ketika Matahari memancarkan piringan di sekitarnya, itu menciptakan gradien suhu di Tata Surya awal. Karena alasan ini, planet bagian dalam, Merkurius, Venus, Bumi, dan Mars sebagian besar terdiri dari batuan (sebagian besar terdiri dari unsur-unsur yang lebih berat, seperti besi, magnesium, dan silikon), sedangkan planet luar sebagian besar terdiri dari unsur-unsur yang lebih ringan, terutama hidrogen, helium, karbon, nitrogen dan oksigen.

Bumi diyakini telah terbentuk sebagian dari meteorit berkarbon, yang diperkirakan berasal dari asteroid luar dari sabuk utama. Pengamatan teleskopik dari asteroid sabuk utama luar mengungkapkan karakteristik reflektansi umum 3,1 mm yang menunjukkan bahwa lapisan luarnya menampung es air atau tanah liat amonium, atau keduanya, yang hanya stabil pada suhu yang sangat rendah.

Menariknya, meskipun banyak bukti menunjukkan bahwa meteorit berkarbon berasal dari asteroid ini, meteorit yang ditemukan di Bumi umumnya tidak memiliki fitur ini. Sabuk asteroid dengan demikian menimbulkan banyak pertanyaan bagi para astronom dan ilmuwan planet.

Dalam studi ini, kombinasi pengamatan asteroid menggunakan teleskop ruang angkasa AKARI Jepang dan pemodelan teoritis reaksi kimia di asteroid menunjukkan bahwa mineral permukaan di sabuk utama luar asteroid, terutama lumpur yang mengandung amonia (NH3), terbentuk dari bahan awal. mengandung es NH3 dan CO2. Ini hanya stabil pada suhu yang sangat rendah dan dalam kondisi yang kaya air.

Berdasarkan temuan ini, studi baru ini menunjukkan bahwa asteroid luar sabuk utama terbentuk dalam orbit yang jauh dan berbeda untuk membentuk mineral yang berbeda di mantel yang kaya air dan inti yang didominasi batuan.

Untuk memahami sumber perbedaan dalam spektrum terukur meteorit dan asteroid karbon, menggunakan simulasi komputer, tim memodelkan evolusi kimia dari beberapa campuran primitif yang masuk akal yang dirancang untuk mensimulasikan bahan asteroid purba. Mereka kemudian menggunakan model komputer ini untuk menghasilkan spektrum refleksi yang disimulasikan untuk dibandingkan dengan yang diperoleh secara teleskopik.

Model mereka menunjukkan bahwa untuk mencocokkan spektrum asteroid, bahan awal harus mengandung sejumlah besar air dan amonia, kelimpahan karbon dioksida yang relatif rendah, dan bereaksi pada suhu di bawah 70, menunjukkan bahwa asteroid terbentuk jauh dari sekarang. . Lokasi di tata surya awal. Sebaliknya, tidak adanya fitur 3,1 mm di meteorit dapat dikaitkan dengan kemungkinan interaksi yang lebih dalam di dalam asteroid di mana suhu mencapai nilai yang lebih tinggi, dan dengan demikian, meteorit yang dipulihkan dapat mengambil sampel yang lebih dalam dari asteroid.

Jika benar, penelitian ini menyarankan bahwa komposisi dan sifat unik Bumi disebabkan oleh aspek aneh dari pembentukan tata surya. Akan ada banyak peluang untuk menguji model ini, misalnya, penelitian ini memberikan prediksi untuk analisis apa yang akan ditemukan pada sampel yang dikembalikan Hayabusa 2. Asal asteroid yang jauh ini, jika benar, memprediksi keberadaan garam dan mineral yang mengandung amonia dalam sampel Hayabusa 2 yang dikembalikan. Pemeriksaan tambahan model ini akan diberikan oleh analisis materi yang dikembalikan dari misi OSIRIS-Rex NASA.

Studi ini juga mengkaji apakah kondisi fisik dan kimia di sabuk utama terluar asteroid seharusnya mampu membentuk mineral yang diamati. Asal asteroid yang dingin dan jauh menunjukkan bahwa pasti ada kesamaan besar antara asteroid dan komet dan menimbulkan pertanyaan tentang bagaimana masing-masing jenis objek ini terbentuk.

Studi ini menunjukkan bahwa bahan yang membentuk Bumi mungkin telah terbentuk sangat jauh di awal tata surya dan kemudian dibawa selama sejarah awal tata surya yang sangat bergejolak. Pengamatan terbaru dari piringan protoplanet oleh Atacama Large Millimeter/Supplementary Array (ALMA) telah menemukan banyak struktur cincin, yang diyakini sebagai pengamatan langsung pembentukan planet.

Sebagai penulis utama Hiroyuki Kurokawa meringkas pekerjaan, “Apakah pembentukan tata surya kita adalah hasil model masih harus ditentukan, tetapi banyak pengukuran menunjukkan bahwa kita mungkin dapat menempatkan sejarah kosmik kita ke dalam konteks segera.”

(Kecuali untuk headline, cerita ini belum diedit oleh kru NDTV dan diterbitkan dari feed sindikasi.)