Wissenschaftler haben herausgefunden, dass calcium-aluminiumreiche Einschlüsse (calcium aluminium-rich inclusions, CAIs), einige der ältesten Objekte im Sonnensystem, weit entfernt von der Sonne entstanden und später dann in die Mittelebene des Sonnensystems zurückfielen.
Die Ergebnisse könnten zu einem größeren Verständnis darüber führen, wie unser Sonnensystem und möglicherweise andere Sonnensysteme entstanden sind und sich entwickelt haben.
CAIs, meist von der Größe von Millimetern oder Zentimetern, haben sich der gängigen Lehrmeinung nach sehr früh in der Entwicklung des Sonnensystems gebildet und kamen in Kontakt mit dem Gasnebel, entweder als feste Kondensate oder als geschmolzene Tröpfchen. Verglichen mit anderem planetaren Material sind CAIs mit den leichtesten Sauerstoff-Isotopen angereichert und stellen wahrscheinlich eine Aufzeichnung der Sauerstoffzusammensetzung des Nebels dar, in dem sie entstanden. CAIs sind mit 4,57 Milliarden Jahren viele Millionen Jahre älter als modernere Objekte im Sonnensystem, etwa Planeten, die sich rund 10-50 Millionen Jahre nach den CAIs bildeten.
Mit dem NanoSIMS (nanometer-scale secondary-ion mass spectrometer) – einem Instrument, das Proben mit einer räumlichen Auflösung im Nanometerbereich analysieren kann – haben Wissenschaftler des Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) in Zusammenarbeit mit dem Johnson Space Center der NASA, der University of California in Berkeley und der University of Chicago die Konzentrationen von Sauerstoff-Isotopen in CAIs gemessen.
In der aktuellen Studie untersuchte das Team ein bestimmtes CAI, das in einem Stück des Allende-Meteoriten gefunden wurde. Allende ist der größte kohlige Chondrit, der bislang auf der Erde gefunden wurde. Er fiel 1969 über dem mexikanischen Bundesstaates Chihuahua und ist bekannt dafür, reichlich CAIs zu besitzen.
Die Ergebnisse sprechen dafür, dass die CAIs sich in unterschiedlichen Sauerstoffumgebungen bildeten, die sich wahrscheinlich in verschiedenen Regionen des Nebels befanden. Die CAIs reisten innerhalb des Nebels, indem sie sich von der Sonne weg bewegten und später wieder zurück in die Hauptebene des Sonnensystems fielen oder durch Schockwellen der Sonne dorthin spiralten.
Durch die Analyse der Sauerstoff-Isotope fand das Team Ränder, welche das CAI umgeben und zeigen, dass es in seiner späteren Entwicklung in einer Nebelumgebung war, die sich von der Umgebung unterscheidet, in der es sich gebildet hat. Die Zusammensetzung der späteren nebeligen Umgebung liegt näher an der Umgebung, in der die Materialien zur Bildung der terrestrischen Planeten entstanden.
“Allende ist dieser sehr ungewöhnliche Meteorit mit all den wundervollen Einschlüssen (CAIs)”, sagte Ian Hutcheon, einer der LLNL-Forscher im Team. “Die Isotopenmessungen deuten an, dass dieses CAI durch mehrere verschiedene nebelartige Sauerstoffumgebungen transportiert wurde, vermutlich als es unterschiedliche Regionen der protoplanetarischen Scheibe durchquert hat.”
Eine protoplanetarische Scheibe ist eine Region aus dichtem Gas, die einen neu geborenen Stern umgibt. In diesem Fall entstand das CAI als unser Stern noch recht jung war.
“Es ist besonders interessant, um die Entstehung und Dynamik der protoplanetarischen Scheibe unseres Sonnensystems (und protoplanetarische Scheiben im Allgemeinen) zu verstehen”, sagte Justin Simon vom Johnson Space Center, der Hauptautor einer Studie, die in der Ausgabe vom 4. März des Journals Science erscheint.
Die neuen Beobachtungen “unterstützen frühe und kurzlebige Fluktuationen der Umgebung, in der die CAIs entstanden, entweder durch den Transport der CAIs innerhalb verschiedener Regionen des Nebels oder durch eine sich verändernde Zusammensetzung der Gase in der Nähe der Proto-Sonne”, sagte Hutcheon.
Quelle: https://www.llnl.gov/news/newsreleases/2011/Mar/NR-11-03-02.html
(THK)
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