Op zoek naar de oorsprong van ons zonnestelsel, een internationaal team van onderzoekers, waaronder planetaire wetenschapper en kosmochemicus James Lyons van de Arizona State University, heeft de samenstelling van de zon vergeleken met de samenstelling van de oudste materialen die zich in ons zonnestelsel hebben gevormd:vuurvaste insluitsels in onveranderde meteorieten.

Door de zuurstofisotopen (variëteiten van een element met wat extra neutronen) van deze vuurvaste insluitsels te analyseren, het onderzoeksteam heeft vastgesteld dat de verschillen in samenstelling tussen de zon, planeten en andere materialen van het zonnestelsel werden geërfd van de protosolaire moleculaire wolk die zelfs vóór het zonnestelsel bestond. De resultaten van hun onderzoek zijn onlangs gepubliceerd in wetenschappelijke vooruitgang .

"Er is onlangs aangetoond dat variaties in isotopensamenstellingen van veel elementen in ons zonnestelsel werden geërfd van de protosolaire moleculaire wolk, " zei hoofdauteur Alexander Krot, van de Universiteit van Hawaï. "Onze studie laat zien dat zuurstof geen uitzondering is."

Moleculaire wolk of zonnenevel?

Wanneer wetenschappers zuurstofisotopen 16 vergelijken, 17 en 18, ze observeren significante verschillen tussen de aarde en de zon. Aangenomen wordt dat dit te wijten is aan de verwerking door ultraviolet licht van koolmonoxide, die uiteenvalt, wat leidt tot een grote verandering in de zuurstofisotoopverhoudingen in water. De planeten worden gevormd uit stof dat de veranderde zuurstofisotoopverhoudingen erft door interacties met water.

Wat wetenschappers niet weten, is of de ultravioletverwerking plaatsvond in de oorspronkelijke moleculaire wolk die instortte om het proto-zonnestelsel te vormen of later in de wolk van gas en stof waaruit de planeten zijn gevormd, de zonnenevel genoemd.

Om dit te bepalen, het onderzoeksteam wendde zich tot het oudste onderdeel van meteorieten, calcium-aluminium insluitsels (CAI's) genoemd. Ze gebruikten een ionenmicrosonde, elektronen-terugverstrooiingsbeelden en röntgenelementanalyses aan het Instituut voor Geofysica en Planetologie van de Universiteit van Hawaï om de CAI's zorgvuldig te analyseren. Vervolgens hebben ze een tweede isotopensysteem (aluminium- en magnesiumisotopen) ingebouwd om de leeftijd van de CAI's te beperken, het maken van de verbinding - voor de eerste keer - tussen de overvloed aan zuurstofisotopen en massa 26 aluminiumisotopen.

Van deze aluminium- en magnesiumisotopen, ze concludeerden dat de CAI's ongeveer 10 waren gevormd, 000 tot 20, 000 jaar na de ineenstorting van de moedermoleculaire wolk.

"Dit is extreem vroeg in de geschiedenis van het zonnestelsel, " zei Lyon, die universitair hoofddocent is aan ASU's School of Earth and Space Exploration, "zo vroeg dat er niet genoeg tijd zou zijn om zuurstofisotopen in de zonnenevel te veranderen."

Hoewel er meer metingen en modellering nodig zijn om de implicaties van deze bevindingen volledig te beoordelen, ze hebben wel implicaties voor de inventaris van organische verbindingen die beschikbaar zijn tijdens het zonnestelsel en later de vorming van planeten en asteroïden.

"Elke beperking van de hoeveelheid ultraviolette verwerking van materiaal in de zonnenevel of de moedermoleculaire wolk is essentieel voor het begrijpen van de inventaris van organische verbindingen die tot leven op aarde leiden, ' zei Lyon.