Bildnachweis: William K. Hartmann/PSI
Der Sauerstoff- und Magnesiumgehalt einiger der ältesten Objekte des Universums gibt Hinweise auf die Lebensdauer des Sonnennebels, der Staub- und Gasmasse, die schließlich zur Entstehung unseres Sonnensystems führte.
Exemplar des Allende-Meteoriten
Durch die Untersuchung des Gehalts an Chondren und Calcium-Aluminium-reichen Einschlüssen (CAIs), beiden Komponenten des primitiven Meteoriten Allende, hat der Laborphysiker Ian Hutcheon mit Kollegen von der University of Hawaii in Manoa, dem Tokyo Institute of Technology und der Smithsonian Institution, fanden heraus, dass der Altersunterschied zwischen den beiden Fragmenten direkt auf die Lebensdauer des Sonnennebels hinweist.
CAIs wurden in einer sauerstoffreichen Umgebung gebildet und sind 4,567 Milliarden Jahre alt, während Chondren in einer Sauerstoffumgebung ähnlich der auf der Erde gebildet wurden und 4,565 Milliarden oder weniger Jahre alt sind.
?In dieser Zeitspanne von etwa zwei Millionen Jahren hat sich der Sauerstoff im Sonnennebel in seiner Isotopenzusammensetzung erheblich verändert? sagte Hutcheon. ?Das sagt uns, dass sich Sauerstoff ziemlich schnell entwickelt hat.?
Die Forschung erscheint in der Ausgabe vom 21. April der Zeitschrift Nature.
Eine der Signaturen von CAIs ist eine Anreicherung des Isotops Sauerstoff 16 (O-16). Ein Isotop ist eine Variation eines Elements, die schwerer oder leichter ist als die Standardform des Elements, da jedes Atom mehr oder weniger Neutronen in seinem Kern hat. Die CAIs in dieser Studie sind mit einer Menge von O-16 angereichert, die um 4 Prozent höher ist als auf der Erde. Und obwohl 4 Prozent nicht viel klingen mögen, ist diese O-16-Anreicherung eine unauslöschliche Signatur der ältesten Sonnensystemobjekte wie CAIs. CAIs und Chondren sind zig Millionen Jahre älter als modernere Objekte im Sonnensystem, wie beispielsweise Planeten, die vor etwa 4,5 Milliarden Jahren entstanden sind.
?Als sich Chondren bildeten, änderte sich der O-16-Gehalt, um dem zu ähneln, was wir heute auf der Erde haben? sagte Hutcheon.
In der Vergangenheit reichte die geschätzte Lebensdauer des Sonnennebels von weniger als einer Million Jahren bis zu zehn Millionen Jahren. Durch die Analyse der Mineralzusammensetzung und des Sauerstoff- und Magnesiumisotopengehalts von CAIs und Chondren konnte das Team diese Lebensdauer jedoch auf etwa zwei Millionen Jahre verfeinern.
?In der Vergangenheit war der Altersunterschied zwischen CAIs und Chondren nicht genau definiert? sagte Hutcheon. ?Die Verfeinerung der Lebensdauer des Sonnennebels ist für das Verständnis der Entstehung unseres Sonnensystems von großer Bedeutung.?
Das 1952 gegründete Lawrence Livermore National Laboratory hat es sich zur Aufgabe gemacht, die nationale Sicherheit zu gewährleisten und Wissenschaft und Technologie auf die wichtigen Themen unserer Zeit anzuwenden. Das Lawrence Livermore National Laboratory wird von der University of California für die National Nuclear Security Administration des US-Energieministeriums verwaltet.
Originalquelle: LLNL-Pressemitteilung