Door isotopische variaties van de elementen vanadium (V) en strontium (Sr) te bestuderen, een internationaal team van onderzoekers, waaronder wetenschappers van het Lawrence Livermore National Laboratory, ontdekte dat die variaties niet worden veroorzaakt door straling van de zon, maar worden geproduceerd door condensatie- en verdampingsreacties in het vroege zonnestelsel. Het onderzoek verschijnt in de editie van 29 september van: wetenschappelijke vooruitgang .

"Het blijkt dat sommige van de kortlevende radioactieve isotopen waarvan onderzoekers eerder dachten dat het producten waren van bestraling van de vroege actieve zon, in plaats daarvan hoogstwaarschijnlijk zijn geërfd van onze moedermoleculaire wolk, die, beurtelings, vertelt ons veel over de kosmische buurt waarin we zijn opgegroeid, " zei LLNL-kosmochemicus Greg Brennecka, een co-auteur van het artikel.

Calcium-aluminiumrijke insluitsels (CAI's) in meteorieten zijn de oudst gedateerde vaste stoffen die zich in het zonnestelsel hebben gevormd. Ze bevatten cruciale informatie over de omgevingsomstandigheden van de vroegste stadia van de protoplanetaire schijf voordat een van de planeten werd gevormd. Dit onderzoek suggereert ook dat de oudste vaste stoffen in ons zonnestelsel verder van de zon kunnen zijn gevormd dan eerder werd gedacht, met verstrekkende gevolgen voor de dynamische structuur van het ontluikende zonnestelsel.

"Onze bevindingen geven aan dat CAI-vorming tijdens moleculaire wolkeninval en schijfopbouw waarschijnlijk plaatsvond op grotere afstanden van de zon dan we eerder dachten, mogelijk tot planeetvormende gebieden van het zonnestelsel, " zei LLNL-postdoc Quinn Shollenberger, een co-auteur van het artikel.

Astronomische waarnemingen van jonge stellaire objecten geven aan dat hun omringende accretieschijven direct worden blootgesteld aan niveaus van röntgenstraling en hoogenergetische deeltjesemissies die orden van grootte hoger zijn dan waargenomen voor de meeste hoofdreekssterren. Echter, de duur en kenmerken (geleidelijk of impulsieve opflakkeringen) van deze vroege stadia van hoge stellaire activiteit blijven slecht begrepen.

Er is gesuggereerd dat abnormale hoeveelheden kortlevende radionucliden in CAI's van koolstofhoudende chondrietmeteorieten fossiele gegevens zijn van stofbestraling door kosmische zonnestralen aan de binnenrand van de protoplanetaire schijf. Maar het nieuwe onderzoek gooit die theorie omver. "Weten waar CAI's zijn gevormd, is cruciaal voor ons om de verspreiding en evolutie van planeetvormend stof in het ontluikende zonnestelsel te begrijpen", volgens David Bekaert, eerste auteur van de studie.

Deze vuurvaste insluitsels zijn aanwezig in objecten die zich in verschillende delen van het zonnestelsel hebben gevormd, en zijn zelfs gevonden in kometen die zich zeer ver van de zon hebben gevormd. Als CAI's oorspronkelijk heel dicht bij de zon werden gevormd, het vertelt wetenschappers dat er een zeer krachtige en snelle vermenging was door de protoplanetaire schijf. Echter, als deze objecten zich alleen zouden vormen in planeetvormende gebieden verder van de zon, zoals gesuggereerd door de recente paper van Bekaert en medewerkers, dan hoeft er veel minder radiale vermenging plaats te vinden.

"In principe, het geeft ons een idee van hoe hoog de blender was ingeschakeld. De snelheid van die blender is belangrijk om te begrijpen hoe materiaal door het vroege zonnestelsel bewoog, en waarom het zonnestelsel is gerangschikt zoals het is (gasreuzen buiten, terrestrische lichamen binnen), "Brennecka zei. "Deze studie ontspant enorm het gebied waarin de eerste vaste stoffen van het zonnestelsel zich hadden kunnen vormen."

LLNL-wetenschapper Ben Jacobsen en onderzoekers van Woods Hole Oceanographic Institution, Universiteit van Munster, Universiteit van Californië, Los Angeles, Goethe Universität, Durham University en het National Museum of Natural History hebben hieraan bijgedragen.