Presolaire granen

Presolaire korrels zijn interstellaire vaste stof in de vorm van kleine solide granen, elke gedachte van oorsprong uit een enkele ster, en al uit in een tijd voordat de Zon werd gevormd.

Presolaire stardust korrels gevormd binnen uitstromende en koeling gassen uit eerdere sterren. De stellaire nucleosynthese dat plaatsvond binnen de Presolaire ster geeft elke korrels een isotopische samenstelling uniek is voor die ster, die afwijkt van de isotopische samenstelling van de materie als van de galactische gemiddelde van ons zonnestelsel. Deze isotopen handtekeningen vaak vingerafdrukken zeer specifieke astrofysische nucleaire processen die plaatsvonden binnen de moederster en bewijzen hun extra-Sol oorsprong.

Geschiedenis

In de jaren 1960, de edelgassen neon en xenon werden ontdekt om ongebruikelijke isotopenverhoudingen in primitieve meteorieten hebben. Hun oorsprong en de aard van de materie die ze bevatten was een mysterie. In het midden van de jaren 1970, Donald D. Clayton voorspeld dat ongewone isotoop composities zouden worden gevonden binnen thermisch gecondenseerd granen geproduceerd tijdens massaverlies van de sterren van verschillende types, en voerde aan dat dergelijke korrels bestaan ​​binnen het interstellaire medium. Hij definieerde verschillende soorten Presolaire korrels die kunnen worden gevonden: stardust van rode reuzen sterren, sunocons van supernovae, nebcons van nebular accretie en novacons van novae. Zijn suggesties sluimerde voor een decennium, totdat die korrels werden ontdekt in meteorieten. De eerste eenduidige demonstratie van het bestaan ​​van sterrenstof in meteorieten afkomstig van het laboratorium van Edward Anders in Chicago, die vond dat de xenon isotoop abondanties opgenomen in een onoplosbaar koolstofhoudende residu dat overbleef na de meteoriet bulk geëvenaard bijna precies de voorspellingen voor rode-reus stardust . Er volgde een decennium van intense experimenteel zoeken naar enkele korrels van de xenon dragers te isoleren.

In 1987 werden diamant en siliciumcarbide korrels gevonden om edelgassen bevatten. Significante isotopische anomalieën werden op hun beurt gemeten binnen de structurele chemische elementen van deze korrels.

In Meteoritics

Presolaire granen zijn de vaste stof die werd opgenomen in het interstellaire gas voordat de Zon werd gevormd. Zij kunnen in het laboratorium worden geïdentificeerd door hun afwijkende isotopische dichtheden en bestaan ​​uit vuurvaste mineralen die de ineenstorting van de zonnenevel en de daaropvolgende vorming van planetesimalen overleefd.

Om meteoriet onderzoekers, heeft de term Presolaire komen Presolaire korrels gevonden in meteorieten betekenen. Die korrels bevatten slechts ongeveer 0,1 procent van de totale massa van fijn stof gevonden in meteorieten. Dergelijke korrels zijn isotopisch verschillende clusters van het materiaal gevonden in de fijnkorrelige matrix van meteorieten, zoals primitief chondrites. Hun isotopen verschillen van de omringende inkapselen meteoriet suggereren dat die clusters antidateren het zonnestelsel. De kristalliniteit van de clusters varieert van micrometer-sized siliciumcarbidekristallen, tot die van de diamant en ongelaagd grafeen kristallen van minder dan 100 atomen. De vuurvaste korrels hun minerale structuren bereikt door thermisch condenseren binnen de langzaam koelgassen van nevels, supernova, en de uitstroom van de rode reus sterren.

Kenschetsing

Presolaire korrels worden onderzocht met behulp van scanning en transmissie elektronenmicroscopen, en massaspectrometrische methoden, secundaire ionen massaspectrometrie). Presolaire korrels die bestaan ​​uit diamanten zijn slechts enkele nanometers groot en daarom genoemd nanodiamonds. Door hun kleine formaat, nanodiamonds zijn moeilijk te onderzoeken en, hoewel ze behoren tot de eerste Presolaire korrels ontdekt, is relatief weinig bekend over hen. De typische afmetingen van andere Presolaire korrels in de orde van micrometers.

Presolaire korrels bestaande uit de volgende mineralen dusver geïdentificeerd:

  • diamant nanometer-sized korrels diameter) eventueel gevormd door opdampen
  • grafiet deeltjes en uien, sommige met ongelaagd grafeen kernen
  • siliciumcarbide submicrometer tot middelgrote korrels micrometer. Presolaire SiC komt voor als één polytype korrels of polytype vergroeiingen. De atomaire structuur waargenomen bevatten de twee laagste orde polytypen: zeshoekige 2H en kubieke 3C evenals 1-dimensioneel wanordelijke SiC korrels. Ter vergelijking, wordt aards laboratorium gesynthetiseerd SiC bekend vormen over honderd verschillende polytypen.
  • titaancarbide en andere carbiden binnen C en SiC korrels
  • siliciumnitride
  • korund
  • spinel
  • hibonite 12O19)
  • titaanoxide
  • silicaatmineralen

Informatie over stellaire evolutie

De studie van Presolaire korrels geeft informatie over nucleosynthese en stellaire evolutie. Korrels met het isotoopsignatuur van "r-proces" en typen alfa proces van nucleosynthese zijn nuttig in het testen van modellen van supernova explosies.

Bijvoorbeeld, sommige Presolaire korrels zeer grote overmaat van calcium-44, een stabiel isotoop van calcium die normaliter samenstelt slechts 2% van het calcium overvloed. Het calcium in sommige Presolaire korrels is hoofdzakelijk samengesteld uit Ca-44, dat vermoedelijk de overblijfselen van uitgestorven radionuclide Ti-44, een titanium isotoop die is gevormd in overvloed in type IIa supernovae na snelle opname van acht alfadeeltjes van Si-28 Na het proces van silicium branden gewoonlijk begint, en vóór de supernovaexplosie. Echter, Ti-44 heeft een halfwaardetijd van slechts 59 jaar, en derhalve wordt snel volledig omgezet calcium-44. Excessen van het verval van de producten langer leefden, maar uitgestorven, nucliden Ca-41 en Al-26 zijn ook aangetroffen in die korrels. De snelle-proces isotopische afwijkingen van deze korrels omvatten relatieve overmaat van N-15 en O-18 ten opzichte van Solar System abundanties, alsmede uitwassen van de neutronenrijke stabiele nucliden Ca-42 en Ti-49.

Andere Presolaire granen bieden isotoop en fysieke informatie over reuzentak sterren, die het aandeel van de vuurvaste elementen lichter dan ijzer in de melkweg van de leeuw zijn vervaardigd. Doordat de elementen in deze deeltjes werden op verschillende tijdstippen in de vroege Melkweg, de reeks verzamelde deeltjes verschaft verder inzicht in galactische evolutie vóór de vorming van de Solar System.

Naast het verstrekken van informatie over nucleosynthese elementen het graan is, solide korrels geven informatie over de fysisch-chemische omstandigheden waaronder zij gecondenseerd, en gebeurtenissen na hun oprichting. Denk bijvoorbeeld aan rode reuzen die veel van de koolstof in onze melkweg te produceren. Hun atmosfeer koel genoeg condensatie processen plaatsvinden, wat resulteert in de precipitatie van vaste deeltjes in de atmosfeer. Dit is in tegenstelling tot de sfeer van de zon, die is te warm om atomen op te bouwen in meer complexe moleculen. Deze vaste fragmenten van de materie worden vervolgens geïnjecteerd in het interstellaire medium door straling druk. Vandaar dat deeltjes met de handtekening van de stellaire nucleosynthese geven informatie over condensatie processen in de rode reus atmosferen, straling en verwarming processen in het interstellaire medium, en de soorten deeltjes die de elementen die we gemaakt zijn uitgevoerd door het melkwegstelsel om ons zonnestelsel .

(0)
(0)
Commentaren - 0
Geen commentaar

Voeg een reactie

smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile
Tekens over: 3000
captcha