Wczesna historia Układu Słonecznego sprowadzona do drobin pyłu
Wykonane w ostatnim czasie obserwacje astrofizyczne młodych gwiazd i ich dysków akrecyjnych dowodzą, że pierwszych kilka milionów lat było kluczowym okresem dla formowania się pierwszych skupisk materii i pierwszych planet. Próbki z tego wczesnego okresu, kiedy w Słońcu nie zachodziły jeszcze reakcje termojądrowe, zostały utrwalone w meteorytach. Celem projektu CEMYSS (Cosmochemical exploration of the first two million years of the solar system) było zbadanie wczesnej ewolucji Układu Słonecznego przy pomocy wysoce precyzyjnych, wykonanych mikrosondami pomiarów składu izotopowego meteorytów i innych próbek ciał pozaziemskich. Pomiary przeprowadzone z dokładnością do kilku nanometrów pozwoliły na określenie składu izotopowego azotu znajdującego się w wietrze słonecznym, umieszczonym w kolektorach sondy GENESIS realizowanej przez NASA. Ujawniły one, że Słońce, a tym samym gaz w mgławicy słonecznej, różni się (jest bogaty w 14N) pod względem składu izotopowego od skalistych planet i meteorytów. Wskazuje to na dużą zmienność składu izotopowego dysków akrecyjnych, będącą wynikiem nie do końca rozumianych procesów. Krótkożyciowe izotopy promieniotwórcze (SLR) to dodatkowy ślad umożliwiający badanie narodzin Układu Słonecznego, dynamiki dysku oraz oddziaływań między aktywnym wczesnym Słońcem, gazem mgławicy i pierwszymi ciałami stałymi. Pomiary śladowych izotopów przy pomocy dużych mikrosond jonowych o wysokiej rozdzielczości w zakresie masy umożliwiły określenie ilości i dystrybucji kilku ważnych SLR w dysku akrecyjnym. Na przykład 60Fe jest wskaźnikiem obecności przedsłonecznych produktów gwiazdowych w formującym się Układzie Słonecznym, a 10Be umożliwia wykrycie napromieniowania dysku akrecyjnego przez promienie kosmiczne emitowane przez młode Słońce. Ważna część projektu CEMYSS dotyczyła badania dystrybucji 26Al, który należy do najważniejszych SLR, ponieważ pozwala na ustalenie najdokładniejszej chronologii wszystkich procesów związanych z przekształcaniem gazu w planety. Pomiary składu izotopowego Mg (26Mg jest produktem rozkładu 26Al) wykonane przy pomocy wyposażonej w wiele kolektorów mikrosondy jonowej o dużym promieniu sugerują, że akrecja dużych obiektów rozpoczęła się bardzo wcześnie, zaledwie kilkaset tysięcy lat po tym, jak Układ Słoneczny zaczął wyłaniać się z zapadniętej mgławicy.
Słowa kluczowe
Układ Słoneczny, drobiny pyłu, meteoryty, młode gwiazdy, dyski akrecyjne, CEMYSS
