211service.com
Pirmā supernovas simulācija, kas radīja mūsu Saules sistēmu
Saules sistēmas izcelsme ir viena no astrofizikas pamatproblēmām. Vispārējais mehānisms ir labi saprotams — milzīgs gāzes un putekļu mākonis noteikti ir sabrukis, veidojot Sauli un planētas, taču velns ir detaļa. Piemēram, kas varēja izraisīt šādu sabrukumu?
Ir dažādas norādes. Visvairāk vilinoši ir izotopu izpēte meteorītu iekšienē. Tie ir svarīgi, jo astrofiziķi domā, ka šie ieži veidojās sabrukuma laikā un kopš tā laika ir palikuši neskarti. Tātad to izotopu sastāvs tieši atspoguļo apstākļus, kas pastāvēja gāzes mākonī, kad tas kondensējās.
Viena mīkla ir alumīnija-26 daudzums šajos iežos, kad tie veidojās. Al-26 pussabrukšanas periods ir aptuveni 700 000 gadu. Tāpēc nav nepieciešams ilgs laiks, līdz mainās attiecība starp Al-26 un tā radinieku Al-24.
Bet šī attiecība ir dīvaini augsta oglekli saturošu hondrītu meteorītu klasē, ko sauc par CV-hondrītiem (“V” rodas, jo tie ir nosaukti pēc meteorīta, kas nokrita virs Vigarano, Itālijā). Droši vien kaut kas šajā gāzes mākonī, sabrūkot, injicēja svaigi kaltu Al-26.
Izotopu mērījumi arī nosaka šo meteorītu veidošanās laiku, un tas rada vēl vienu mīklu. Mērījumi liecina, ka visiem meteorītiem ir jāveidojās 20 000 gadu laikā vienam no otra - tas ir praktiski vienlaicīgi šajos laika periodos.
Tātad, kas varēja radīt šo Al-26 un tik ātri izraisīt meteorītu veidošanos?
Ir vairākas iespējas. Dažāda veida zvaigznes izdala Al-26 vējā, kas plūst no tām. Viena no idejām ir tāda, ka mūsu Saules sistēma veidojās netālu no viena no tām.
Tomēr lielākā daļa astrofiziķu atbalsta citu ideju. Tas nozīmē, ka netālu notikusi supernova, kas caur mūsu priekšteču mākoni raidīja karstu gāzu, tostarp Al-26, triecienvilni.
Grūtības ir atšķirt šos scenārijus.
Šodien Matiass Gričneders Pekinas Universitātē Pekinā un daži draugi atklāj jaunu Saules sistēmas veidošanās datorsimulāciju, kas nepārprotami atbalsta supernovas hipotēzi.
Jaunais modelis atveido to, kas notiek, kad supernovas karsto gāzu triecienvilnis iziet cauri auksto gāzu cilmes mākonim.
Supernova ne tikai nodrošina precīzu Al-26 daudzumu, triecienvilnis arī izraisa mūsu gāzes mākoņa sabrukumu, tādējādi izraisot Saules sistēmas veidošanos.
Turklāt viss process notiek ļoti ātri. CV-hondrīti, iespējams, veidojās, kad gāzes mākoņa temperatūra nokritās zem aptuveni 1800 grādiem C.
Jaunais modelis parāda, ka tas būtu noticis laika posmā, kas atbilst 20 000 gadu, ko liecina pierādījumi.
Šajā modelī noteikti ir iespējami uzlabojumi. Tā ir 2D simulācija, nevis 3D, tāpēc daži fiziskie procesi var nebūt precīzi simulēti. Ir arī citas izotopu attiecības, kas jāpaskaidro.
Bet tiem būs jāgaida, līdz būs iespējamas uzlabotas simulācijas ar lielāku skaitļošanas zirgspēku.
Pa to laiku astrofiziķi jutīsies atviegloti, ka viņu lolotākās idejas par Saules sistēmas veidošanos gūst panākumus un patiešām plaukst, pārbaudot visspēcīgākos mūsdienās iespējamos skaitliskos testus.
3. nov.: rediģēts, lai mainītu kļūdu Al-24 pussabrukšanas periodā
Atsauce: arxiv.org/abs/1111.0012 : Supernova izraisīja mūsu Saules sistēmas veidošanos un bagātināšanu