دانشمندان تکنیکهای تاریخگذاری مواد بینستارهای را بهبود بخشیده و قدیمیترین دانههای کاربید سیلیکون شناخته شده روی زمین را شناسایی کردهاند. این غبارهای ستارهای قدمتی پیش از خورشید دارند و ۴.۶ میلیارد سال پیش، قبل از تولد خورشید تشکیل شدهاند.
شهاب سنگ مورچیسون CM2 50 سال پیش در سال 1969 در مورچیسون استرالیا به زمین سقوط کرد.
دانشمندان در سال ۱۹۸۷ دانههای میکروسکوپی کاربید سیلیکون را در این شهابسنگ شناسایی کرده بودند. این دانههای کاربید سیلیکون (SiC) (که معمولاً با نام کربوراندوم شناخته میشود) در این شهابسنگ به عنوان دانههای بینستارهای شناسایی شدند، اما به دلیل محدودیتهای فناوری، سن آنها قابل تعیین نبود. استفاده از روشهای نجومی برای تاریخگذاری مستقیم غیرممکن بود و روشهای استاندارد تاریخگذاری مبتنی بر واپاشی عنصر رادیواکتیو با عمر طولانی نیز قابل استفاده نبودند.
با این حال، با پیشرفتهایی که در میکروسکوپ الکترونی روبشی و «طیفسنجی جرمی گازهای نجیب» انجام شده است، اکنون میتوان به سن دانههای کاربید سیلیکون بر اساس ایزوتوپهای نئون (Ne) که در اثر قرار گرفتن شهابسنگها در معرض پرتوهای کیهانی کهکشانی در دانهها تولید میشوند، رسید. پرتوهای کیهانی می توانند به شهاب سنگ ها نفوذ کنند تا به دانه های SiC برسند تا آثار خود را از نظر تشکیل عناصر جدیدی مانند نئون بر جای بگذارند. هر چه مدت طولانیتر قرار گرفتن در معرض پرتوهای کیهانی کهکشانی باشد، غلظت عناصر جدید در دانههای SiC شهابسنگها بیشتر میشود.
در این مطالعه که در 13 ژانویه 2020 منتشر شد، دانشمندان با استفاده از روش فوق، سن 40 دانه کاربید سیلیکون استخراج شده از شهاب سنگ مورچیسون را در معرض پرتوهای کیهانی تعیین کردند.
بر اساس ایزوتوپهای کیهانی نئون-۲۱ موجود در دانهها، آنها دریافتند که قدمت این دانهها به قبل از تولد خورشید برمیگردد . تعداد کمی از دانهها در محدوده سنی ۷ میلیارد سال قرار داشتند.
محدوده سنی قبل از شروع منظومه شمسی از 3.9 ± 1.6 Ma (به معنای "مگا سالانه"، مخفف یک میلیون سال) تا ~3 ± 2 Ga (به معنای "گیگا سالانه، مخفف یک میلیارد سال") بود. حدود 4.6 گالری قبل
این بدان معناست که دانههای SiC در شهابسنگ مورچیسون CM2 قدیمیترین جسم فیزیکی روی زمین قبل از تولد خورشید هستند.
دانشمندان همچنین به این نتیجه رسیدند که در حال حاضر، "تعیین سن قرار گرفتن در معرض نئون-21" تنها روشی مناسب برای تعیین سن دانه های پیش از خورشید در شهاب سنگ است.
***
منبع (ها)
1. Heck PR و همکاران، 2020: طول عمر غبار بین ستاره ای ناشی از سنین قرار گرفتن در معرض پرتوهای کیهانی کاربید سیلیکون پیش خورشیدی. PNAS اولین بار در 13 ژانویه 2020 منتشر شد. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.1904573117
2. Eugster et al.,—–: Radiation Records, Cosmic-Ray Exposure Ages, and Transfer Times of Meteorites. در دسترس آنلاین در https://www.lpi.usra.edu/books/MESSII/9004.pdf. دسترسی به 14 ژانویه 2020.
***
