Изображение на GEMS в междупланетна прахова частица. Кредит за изображение: НАСА Увеличи
За първи път екип от френски учени успяха да възпроизведат структурата на екзотичните GEMS в лабораторията. Резултатите от техните експерименти скоро ще бъдат публикувани в Astronomy & Astrophysics. GEMS (стъкло с вграден метал и сулфиди) е основен компонент на примитивния междупланетен прах. Разбирането на произхода му е една от основните цели на планетарната наука и особено на наскоро успешната мисия на Stardust.
В следващ брой Astronomy & Astrophysics представя нови лабораторни резултати, които дават някои важни улики за възможния произход на екзотични минерални зърна в междупланетен прах. Изучаването на междупланетни зърна в момента е гореща тема в рамките на мисията НАСА Stardust, която наскоро върна някои проби от тези зърна. Те са сред най-примитивните материали, събрани някога. Тяхното изследване ще доведе до по-добро разбиране на формирането и еволюцията на нашата Слънчева система.
Чрез специализирани лабораторни експерименти, насочени към симулиране на възможната еволюция на космическите материали в космоса, C. Davoisne и нейните колеги изследват произхода на така наречените GEMS (стъкло с вграден метал и сулфиди). GEMS е основен компонент на примитивните междупланетни прахови частици (ВПЛ). Те са с размер 100 100 nm и са съставени от силикатно стъкло, което включва малки, заоблени зърна от желязо / никел и метален сулфид. Малка част от GEMS (по-малко от 5%) имат презоларен състав и следователно могат да имат междузвезден произход. Останалите имат слънчев състав и може да са се образували или обработвали в ранната Слънчева система. Разнообразните състави на GEMS затрудняват постигането на консенсус относно техния произход и процес на формиране.
Екипът първо постулира, че предшествениците на GEMS възникват в междузвездната среда и прогресивно се нагряват в протосоларната мъглявина. За да се провери валидността на тази хипотеза, съвместен експериментален проект, включващ две френски лаборатории, Laboratoire de Structure et Propri? T? S de l? Etat Solide (LSPES) в Лил и Institut d? Astrophysique Spatiale (IAS) в Orsay, настройвам. Z. Djouadi, в IAS, нагрява различни аморфни проби от оливин ((Mg, Fe) 2SiO4) под висок вакуум и при температури от 500 до 750 ° С. След нагряване пробите показват микроструктури, които много наподобяват тези на GEMS, със заоблени железни наногранули, за които се вижда, че са вградени в силикатно стъкло.
Това е първият път, когато подобна на GEMS структура е възпроизведена чрез лабораторни експерименти. Там те показват, че компонентът на железния оксид (FeO) на аморфните силикати е претърпял химическа реакция, известна като редукция, при която желязото набира електрони и освобождава кислорода, за да се утаи в метална форма. Тъй като компонентът GEMS в IDP обикновено е тясно свързан с въглеродни вещества, реакцията FeO + C -> Fe + CO ще бъде в източника на метални железни наногранули в тези IDP? S. Такива условия може би са били срещани в примитивната слънчева мъглявина. Тази реакция е позната от векове от металурзите, но оригиналността на подхода LSPES / IAS е прилагането на концепциите за материалознание в екстремни астрофизични среди.
Освен това учените открили, че в нагрятата проба практически не остава желязо в силикатното стъкло, тъй като цялото желязо е мигрирало в металните зърна. Така екипът е в състояние да обясни защо прахът, наблюдаван около еволюирали звезди и в комети, е съставен главно от силикати, богати на магнезий, където очевидно липсва желязо. Всъщност желязото в металните сфери става напълно неоткриваемо от обичайните дистанционни спектроскопични техники. Следователно тази работа би могла да даде важен и нов поглед върху състава на междузвездни зърна.
Екипът показва, че GEMS може да се образува чрез специфичен процес на нагряване, който би повлиял на зърна от различен произход. Процесът може да е много често срещан и да се прояви както в Слънчевата система, така и около други звезди. По този начин GEMS може да има различен произход. Учените сега с нетърпение очакват анализа на зърна, събрани от Stardust, за да разберат със сигурност, че някои GEMS наистина идват от междузвездната среда.
Оригинален източник: A&A News Release
