Тайная история Солнечной системы. Часть 3

Часть 2. http://artefact-2007.blogspot.com/2011/10/2.html

    Солнечный свет древнее самого Солнца

    «Получено доказательство того, что облако газа и пыли, из которого впоследствии образовалось Солнце, само являлось источником ультрафиолетового излучения и высокоэнергетичных частиц еще до того как стало звездой в прямом смысле слова. Излучение «протосолнца» оказало существенное влияние на формирование химического состава Солнечной системы, включая синтез многих органических соединений, из которых впоследствии возникла жизнь на Земле.

    Считается, что Солнце первоначально сформировалось в тесном звездном скоплении, которое впоследствии, в процессе динамической эволюции Галактики, рассеялось. Туманность, из которой возникла Солнечная система, начала сжиматься около 5 млрд. лет назад – скорее всего, под воздействием ударной волны взорвавшейся «по соседству» звезды. Однако до сих пор не было ответа на вопрос о том, каков был истинный химический состав протопланетного облака до того, как заработал механизм ядерных реакций внутри Солнца. Оказало ли массивное, коллапсирующее образование в его центральной части влияние на состав периферийных частей облака, из которого впоследствии сформировались планеты и их спутники, кометы, астероиды и метеорные тела? Как и когда возникли вода, органические соединения и другие компоненты, которые оказались необходимыми для развития жизни на Земле?

    Ответ на эти вопросы невозможно найти в геологической истории Земли, насчитывающей 4,5 млрд. лет, так как в ходе эволюции нашей планеты «первичный» материал неоднократно подвергался переработке. Единственным сохранившимся до наших дней источником данных о химическом составе протопланетного облака являются некоторые метеорные тела, которые провели миллиарды лет на окраинах Солнечной системы, а затем, под воздействием гравитационных возмущений, оказались вблизи Земли и упали на ее поверхность. Как сообщает «Universe Today», сотрудник университета штата Калифорния в Сан-Диего Винай Рай (Vinai Rai), занимавшийся изучением метеоритов в лаборатории д-ра Марка Тименса, разработал чрезвычайно чувствительный метод анализа их химического состава.

    С его помощью удалось обнаружить следы воздействия высокоэнергетичных частиц и ультрафиолетового излучения на некоторые изотопы сульфида, содержащиеся в метеоритах. Аналогичный подход пять лет назад позволил самому д-ру Тименсу расшифровать состав атмосферы молодой Земли. После обнаружения небольшого избытка изотопа серы S-33 в исследуемых метеоритах у ученых не осталось сомнения в том, что замеченные ими фотохимические процессы происходили в досолнечной туманности еще до того, как окончательно сформировалась центральная звезда – то есть им уже более 4,5 млрд. лет. 
    Анализ определил интенсивность протосолнечного ветра, что, в свою очередь, дало возможность оценить интенсивность излучения протосолнца.

Модель протопланетного пылевого облака

    «Наши измерения впервые однозначно свидетельствуют о том, что протосолнечный шар испускал достаточно ультрафиолетового излучения, чтобы вызвать фотохимические реакции в окружающей его материи, - говорит д-р Тименс. - Иначе говоря, наше Солнце разгоралось постепенно в течение сотен миллионов лет до того момента, когда оно вспыхнуло на полную мощь. Этот факт, без сомнения, окажет большое влияние на понимание того, как из первичной материи образовались более сложные соединения еще до возникновения крупных тел Солнечной системы. В частности, наше открытие подтверждает теоретическое предположение о том, что центральная часть вращающейся протопланетной туманности была источником заряженных высокоэнергетичных частиц, аналога «солнечного ветра», которые «выдули» остальную часть материи облака на периферию аккреционного диска, где и сформировались остальные члены нашей планетной системы». Марк Тименс считает, что при помощи изобретенной в его лаборатории техники химического анализа в будущем станет возможным определить, где и когда впервые возникли различные соединения под воздействием первичного «солнечного» ветра». (16.08.2005, 19:44, Мск).   

    Изотопный анализ: наше Солнце окружают чужие планеты 

    «Результаты изотопного анализа образцов солнечного ветра, доставленных на Землю космическим зондом НАСА «Генезис» еще в 2004-м году, опубликованные только сейчас, в последнем номере журнала «Science», говорят о том, что Земля, Луна, Марс и, возможно, вообще все внутренние планеты Солнечной системы, были созданы из другого материала, нежели Солнце.

Зонд «Генезис»

    «Генезис» был запущен в августе 2000-го года, добрался до одной из точек Лагранжа (в которых силы притяжения от Солнца и Земли уравновешены), находящейся примерно в полутора миллионах километров от нас, и пробыл там 886 дней, накапливая на поверхности коллектора молекулы крайне разреженного солнечного ветра. 8 сентября 2004-го года «Генезис» вернулся на Землю и, несмотря на жесткую посадку, вызванную неисправностью в парашютной системе, благополучно доставил драгоценный солнечный ветер. После 1972 года, когда астронавты миссии «Аполлон» доставили на Землю образцы лунного грунта, это была вторая в мире возможность изучить вещество, добытое вне Земли.

…и его могила

    Масс-спектрометрический анализ атомов и изотопов азота и кислорода выявил существенную разницу между солнечным веществом и веществом, из которого состоят внутренние планеты Солнечной системы.

    Так, в атмосфере Земли (равно как в веществе Луны и исследованных метеоритов) содержится несколько меньшая относительная концентрация кислорода ¹⁶О и несколько большая концентрация его редких изотопов ¹⁷О и ¹⁸О, чем в веществе солнечного ветра. А вещество солнечного ветра есть вещество, из которого состоят внешние слои Солнца, которое, как сегодня считается, осталось неизменным с момента рождения светила.

Еще более интересна история с азотом. Почти 100% азота в Солнечной системе представлено изотопом ¹⁴N, и лишь незначительное исключение составляет изотоп ¹⁵N. Анализ образцов показал, что по сравнению с атмосферой Земли вещество Солнца и Юпитера содержит на 40% меньше изотопа ¹⁵N, чем азот земного воздуха, причем относительное содержание ¹⁴N и ¹⁵N у Юпитера и Солнца совпадают.

    Солнце содержит более 99% массы всей Солнечной системы, и представляется странным, что внутренние планеты состоят не из того вещества, из которого состояло протопланетное облако, их создавшее – а оно имело тот же состав, что и Солнце. Французский астрофизик Бернар Марти (Bernard Marty) из Центра геохимических и петрографических исследований в Нанси, один из соавторов открытия, считает, что обнаруженная их группой неоднородность в изотопном составе кардинально изменит наши представления о том, как формировалась Солнечная система.

    Гипотез по этому поводу впрямую из осторожности никем не выдвигается, но, впрочем, можно предположить, что всему виной облако Оорта, окружающее Солнечную систему по ее внешним границам – ледяные кометы, вылетающие оттуда, сыграли не последнюю роль в формировании внутренних планет, а их изотопный состав отличается от солнечного, как и земной». (27.06.2011, 14:34:14). 

    Причины изотопных аномалий метеоритов
    

    «Используя рентгеновскую обсерваторию «Чандра», группа ученых изучила способности к вспышкам звезд, напоминающих Солнце, каким оно было в эпоху образования планетной системы. Полученная обсерваторией информация указывает на гораздо большую вспышечную активность, чем предполагалось, и это может объяснить наличие в метеоритном веществе некоторых необычных изотопов.

    Присутствие изотопных аномалий в метеоритах привело к теории, утверждающей, что очень близко от протопланетного облака, из которого впоследствии сформировалась Солнечная система, произошел взрыв сверхновой. Это событие спровоцировало сжатие облака и привнесло в него короткоживущие изотопы. Солнечные вспышки могут быть источником таких изотопов, но для этого вспышки должны быть в сотни тысяч раз более мощными и происходить в сотни раз чаще.

    Область звездообразования в Туманности Ориона содержит несколько десятков молодых звезд с характеристиками схожими с характеристиками Солнца. Исследователи изучили происходящие с этими звездами вспышки и обнаружили, что уровень рентгеновского излучения практически во всех вспышках очень высок. Мощность и частота вспышек, происходящих с находящимися в Туманности Ориона молодыми аналогами Солнца, достаточны для того, чтобы создать большинство изотопов, обнаруженных в метеоритах, сформировавшихся в начале жизни планетной системы.

    Группа из университета штата Пенсильвания, работавшая с «Чандрой», показала, что звездные вспышки ускоряют производство радиоактивных ядер, хотим мы этого или нет. Теперь ученых интересует вопрос - достаточно ли только воздействия вспышек на протопланетное облако для образования наблюдаемого количества изотопов или же наряду с этим процессом происходило внесение изотопов из межзвездного пространства». (13.09.2001, 18:28). 

    Формирование изотопных аномалий

    «Самой распространенной гипотезой формирования изотопных аномалий является предположение о существовании неких «реликтовых» фрагментов относительно нашей Солнечной системы. В свое время мы связывали изотопные аномалии в метеоритах со вспышкой Сверхновой звезды в окрестностях будущей Солнечной системы. Примерно о том же говорит и более поздняя гипотеза О. К. Мануэля и его коллег (1972 г.), предполагающая, что изотопные аномалии ксенона в углистых хондритах обусловлены смесью г- и р-продуктов, которые добавились в Солнечную систему от ближайшей Сверхновой. Позднее, в 1977 г. установлено, что изотопные аномалии по Не и Ne коррелируют с изотопными аномалиями по Аг, Кг и Хе, а сама гипотеза была несколько модернизирована. Сверхновая была помещена в центр будущей Солнечной системы.  Солнце, таким образом,— остаток Сверхновой, а различные ее слои пошли на строительство конденсатов и метеоритов различных типов. Получив корреляцию между изотопными аномалиями ксенона и теллура в углероде метеорита Альенде, Р. Баллард со своими коллегами в 1978 г. отмечает, что наблюдается большое обогащение нейтронно-богатыми и нейтронно-дефицитными изотопами в обоих элементах. По-видимому, в этом «виновен» способ нуклеосинтеза, а не накопление продуктов деления трансуранов. Эти исследователи приходят к выводу, что планетарный материал конденсировался из облака, состоящего из гетерогенного материала последовательно сбрасываемых оболочек Сверхновой.

    Смысл различных способов нуклеосинтеза одного и того же элемента в звездах весьма проблематичен. Тем более рискованно конструировать синтез элементов с различным изотопным составом в пределах одной Сверхновой звезды, как это делает О. К. Мануэль. Наблюдаемые вариации изотопного состава стабильных элементов в метеоритах с этой точки зрения не показательны. Они с таким же успехом, например, могут быть объяснены физическим и химическим масс-фракционированием как при охлаждении первичной плазмы, так и во время роста пылевых частиц в протопланетном газовом облаке.

    Другое дело, если наблюдается изотопное смещение в радиоактивных или радиогенных элементах (уран, свинец, стронций, аргон) или отмечаются избытки стабильных продуктов распада «вымершей» радиоактивности (в палладии, ксеноне, магнии и т. д.).  Для многоизотопных элементов невозможно придумать механизм масс-фракционирования, который приводил бы к обогащению каким-либо одним изотопом, оставляя остальные в покое; в этом случае мы не можем не принять во внимание возможное сохранение в пределах Солнечной системы некоего реликтового вещества». http://pochemuha.ru/formirovanie-izotopnyx-anomalij

    «Звездная пыль в руках» (Ю.А. Шуколюков)

     Сверхтяжелый элемент в метеоритах?!   

    «Многие исследователи, изучив некоторые метеориты - углистые хондриты, обратили внимание на избыток в них тяжелых изотопов ксенона - 136Xe, 134Xe, 132Xe - типичных продуктов деления. Однако их соотношения никак не соответствовали изотопному составу ксенона, образующегося при самопроизвольном делении ни хорошо известных изотопов урана или тория, ни 244Pu, ни искусственно синтезированных трансурановых элементов. Уж не скрыты ли в углистых хондритах следы самопроизвольного деления еще одного вымершего элемента - далекого зауранового, сверхтяжелого? Такое предположение пришлось как нельзя кстати! Как раз именно в это время физики-теоретики пришли к выводу, что в природе могут существовать очень тяжелые химические элементы. Хотя устойчивость атомных ядер быстро падает по мере утяжеления элементов, хотя среднее время жизни атомов уменьшается от 6,5 миллиардов лет для урана (92-я клетка Периодической системы элементов Д.И. Менделеева) до нескольких минут для атомов лоуренсия (103-я клетка), но дальше, по мере роста атомного номера гипотетических химических элементов их устойчивость, казалось, может быстро возрастать. Расчеты не исключали, что элементы № 108 - 114 могли бы оказаться достаточно стабильными [8]. Этот островок стабильности в море соседних нестабильных ядер мог возникнуть, как предполагали, из-за того, что у таких химических элементов в атомных ядрах наборы протонов и нейтронов должны быть близкими "магическим числам" 114 и 184 - так физики в полушутку называют особо прочные комбинации этих частиц в ядрах атомов. Гипотетические сверхтяжелые элементы могли бы оказаться настолько устойчивыми, что из них, благодаря очень небольшой критической массе, можно было бы делать малогабаритные ядерные энергетические установки и, увы, миниатюрные атомные бомбы огромной разрушительной силы. Физики-экспериментаторы в Дубне под Москвой под руководством Г.Н. Флерова и в Беркли, США, во главе с Г. Сиборгом с помощью гигантских ускорителей пытались создать рукотворные сверхтяжелые элементы - № 102, № 103, № 104, ..., двигаясь от одной клетки Периодической системы Д.И. Менделеева к следующей. Одновременно с физиками-ядерщиками начали охоту за сверхтяжелыми элементами и исследователи метеоритов: ведь если в метеоритах найдены доказательства существования трансуранового элемента плутония, то почему бы там же не найти изотопные следы и более тяжелых трансуранов - сверхтяжелых элементов? Совместно с нашей группой активные поиски сверхтяжелых элементов в метеоритах с помощью физических методов начал со своими сотрудниками и Г.Н. Флеров, открывший задолго до этого вместе с К.А. Петржаком само явление самопроизвольного деления ядер. Казалось, и здесь удача улыбалась исследователям: в некоторых метеоритных минералах обнаружились видимые в микроскоп следы пролета - треки, как думали, ядер сверхтяжелых элементов, составной части галактического космического излучения. Теоретически сверхтяжелые ядра при каждом акте спонтанного деления должны были бы испускать 4 - 6 нейтронов - вроде бы и такую множественность эмиссии нейтронов из некоторых метеоритов удалось зафиксировать.

    Пионером экспериментальных поисков ископаемых изотопов ксенона - продуктов спонтанного деления сверхтяжелых элементов в метеоритах - были Э. Андерс и его исследовательская группа в Чикагском университете. Вслед за ними в погоню за этими элементами включились и другие исследователи, в том числе и наша лаборатория. Основная идея состояла в том, чтобы найти и выделить минералы, где прежде концентрировался сверхтяжелый элемент, а теперь содержится его потомок - ксенон с особым изотопным составом. Однако метеоритные минералы очень тонкозернисты. Мельчайшие зерна разных минералов к тому же нередко срастаются так, что не оторвать, а то и врастают одно в другое. Поэтому придумали химический метод разделения минералов: для исследования одних минералов другие, ненужные минералы просто растворяют. Конечно, сказать-то это просто, а на самом-то деле для разделения множества разнообразных минералов, входящих в состав метеоритов, пришлось изобрести сложнейшие химические схемы. На минерал воздействуют последовательно при разной температуре и при различной концентрации соляной, плавиковой, азотной, хлорной кислотами, перекисью водорода. Минералы метеорита постепенно растворяются. В остающихся нерастворимых остатках исследовали ксенон.

    По мере растворения вещества ксенон в оставшихся остатках обогащался тяжелыми изотопами 136Xe, 134Xe, 132Xe, 131Xe относительно 130Xe, заведомо не образующегося в процессах деления. Иллюстрацией такого изменения изотопного состава ксенона при последовательном растворении образцов метеоритов-хондритов из метеоритной коллекции Российской Академии наук могут служить данные, полученные нашей научной группой [Фисенко А.В., Данг Ву Минь, Семенова Л.Ф. и др. Изотопный состав ксенона в кислотно-нерастворимых остатках углистого хондрита Ефремовка CV3. Метеоритика. 1987. № 46. С. 58 - 72.]. И все же таинственный незнакомец не давался в руки исследователей и, подобно тому, как все меньшие матрешки прячутся внутри крупных, скрывался во все более мелкозернистых и химически устойчивых фракциях минералов. Казалось, вот-вот можно будет выделить чистый ксенон деления сверхтяжелого элемента...

Благодарю за илл. "Редактора pl"

    Однако природа приготовила сюрпризы охотникам за сверхтяжелыми элементами. О. Мануэл из Университета Миссури в США увидел то, что многие почему-то не замечали. Он предложил представить изотопный состав предполагаемого ксенона деления сверхтяжелого элемента не в форме изотопных соотношений с 136Xe, а сравнить его с изотопным составом солнечного ксенона. После этого стало совершенно очевидным, что загадочный ксенон обогащен не только тяжелыми, но всегда почти столь же сильно и легкими изотопами 124Xe, 126Xe, 128Xe. Это был «нокаут» для гипотезы сверхтяжелых элементов! Ведь легкие, нейтронно-дефицитные изотопы ксенона никак не могут образоваться при делении атомных ядер - закон сохранения энергии и массы этого не позволяет. Выходит, и тяжелые изотопы образовались не при самопроизвольном делении гипотетического сверхтяжелого элемента, а в ином ядерном процессе?

Благодарю за илл. "Редактора pl"

    Алмазы, падающие со звезд   

    Второй сюрприз природы касался минерала-носителя загадочного "ксенона деления сверхтяжелого элемента". Исследуя один минерал за другим - шпинель, элементарный углерод, хромит, - Э. Андерс и его сотрудники в конце-концов получили из метеорита тончайшую минеральную фракцию из очень мелких зерен размером всего ї 15 ангстрем, составляющую миллионные доли от исходной массы. Это был... алмаз!     Высокотемпературный минерал, в котором сверхтяжелый элемент из-за его возможных химических свойств сравнительно легколетучего элемента не мог сконцентрироваться.

В Открытом Университете в Милтон Кэйнз группа английских исследователей под руководством К. Пиллинджера определила изотопный состав азота из этого алмаза. Он оказался аномальным: распространенность изотопа 14N на целую треть выше нормальной земной распространенности. Это могло быть результатом его образования в звездах, но ни в коем случае не в Солнечной системе! В нерастворимых остатках некоторых других метеоритов - углистых хондритов были обнаружены и иные изотопные аномалии, говорящие о досолнечном, звездном их происхождении. Так, в ходе постепенного растворения вещества метеорита Марчисон выделился ксенон, снова невиданный по изотопному составу: он был обогащен изотопами 128Xe, 130Xe, 132Xe и сильно обеднен 124Xe, 126Xe и 136Xe. Это было убедительным свидетельством в пользу звездного происхождения и ксенона, и содержащих его минералов. Дело в том, что ксенон именно с таким изотопным составом должен бы образоваться в s-процессе звездного синтеза элементов путем последовательного встраивания все новых и новых нейтронов в атомные ядра, но при потоке нейтронов не столь большом, как в r-процессе в сверхновой. Немецкие исследователи Ф. Бегеманн и У. Отт в Макс-Планк Институте химии в Майнце подтвердили это: в тех же самых минералах они обнаружили и криптон-s и барий-s c очень специфическим и необычным изотопным составом, который указывал на их звездное происхождение.

    Оказалось, что в метеоритах есть еще один благородный газ с далеких звезд - неон. Обычно неон состоит из трех изотопов: 20Ne, 21Ne и 22Ne. Американские исследователи Д.С. Блэк и Р.О. Пепин неожиданно столкнулись с новым явлением: из нагретых углистых метеоритов при ї 1000?C выделялся неон, на 99% обогащенный изотопом 22Ne, то есть почти чистый моноизотоп. Он скрывается в двух минеральных фазах - в углистом веществе и в высокотемпературном минерале - шпинели. Изотоп 22Ne не мог образоваться ни при каких ядерных реакциях в Солнечной системе. Место его рождения - звезды. Было пока не вполне ясно, звезда какого типа породила Ne-E. Но одно обстоятельство стало особенно важным: ведь изотоп 22Ne - главная составная часть Ne-E - образуется не сразу. Сначала в оболочке звезды обязательно возникает родительский изотоп 22Na, а уж при его последующем b-распаде рождается 22Ne. Среднее время жизни атомов радиоактивного 22Na всего 3,7 года. Он не успел бы добраться до Солнечной системы, распался бы в пути, и вместо него поступил бы в нее 22Ne. В Солнечной системе 22Ne обязательно смешался бы с другими изотопами неона. Между тем, в метеоритах он встречается почти в чистом виде. Значит, сначала 22Na вошел в состав углистого вещества и шпинели - носителей Ne-E в метеоритах, и уже только там превратился в 22Ne. Лишь после этого Ne-E попал на Землю.

    В очень тугоплавких минералах метеоритов-хондритов сотрудники Чикагского университета во главе с Р.Н. Клэйтоном обнаружили необыкновенный кислород. Если в воздухе, которым мы дышим, кислород состоит из трех изотопов 16О, 17О и 18О, то в некоторых минералах метеоритов содержится лишь чистый моноизотоп 16О. Это тоже продукт звездных ядерных реакций. Углерод в частицах карбида кремния диаметром менее 0,001 см оказался в два раза обогащенным тяжелым изотопом 13С относительно легкого 12С, а в азоте, содержащемся в карбиде кремния, изотопное отношение 14N / 15N в 20 раз превысило нормальное. Столь же впечатляющими оказались вариации изотопного состава кремния, неодима, кальция, титана, стронция, бария, самария в метеоритном карбиде кремния. Из всех этих данных об изотопных аномалиях в метеоритах следовало: звездные ксенон, криптон, неон, кислород, углерод, азот, кремний, кальций, титан, неодим были доставлены в рождавшуюся Солнечную систему минеральными частицами, возникшими в звезде еще до того, как образовалось само Солнце! Все это означало: звездные минералы способны сохраняться в веществе метеоритов.

    Ископаемые молекулы   

    При изучении некоторых метеоритов-хондритов исследователи столкнулись с необычным по изотопному составу водородом. В земном водороде изотопные концентрации, или распространенность двух его изотопов, легкого протия (1Н) и тяжелого дейтерия (2D), соотносятся как D / H ї 1,56 " 10- 4. Однако при нагревании метеоритов-хондритов водород меняет свой изотопный "облик", словно хамелеон. Например, при исследовании в нашей лаборатории одного из метеоритов-хондритов при 700 - 900?С неожиданно появился водород, обогащенный дейтерием почти в 5 раз в сравнении с водородом Земли. Вероятно, он содержался в скрытых в веществе метеорита частицах, происходящих из межзвездных молекулярных облаков. При дальнейшем повышении температуры из каких-то минералов стал выделяться и обедненный дейтерием газ - первичный водород Галактики с очень низким изотопным отношение D / H. Для того чтобы понять происхождение богатого дейтерием водорода, группа американских исследователей под руководством М. Эпстайна с помощью химических реагентов выделила из метеоритов вещества - носители дейтерия. Это легко растворимая в кислотах смесь органических соединений вроде амино- и монокарбоксиловых кислот и органические полимеры, или керогены, - их молекулы представляют собой объемные, пространственные цепочки с поперечными связями из соединенных атомов углерода, водорода, азота, серы, кислорода. В том, насколько сложны эти соединения, можно убедиться, взглянув на молекулярную формулу одного из них - C100H48N1,8S2O12 ! Вот здесь-то водород и оказался обогащенным тяжелым изотопом в десятки раз. Никакими ядерными реакциями или процессами изотопного фракционирования в метеоритах, да и вообще в Солнечной системе, такое избирательное обогащение дейтерием не объяснить. Но это было еще не последним странным результатом. Сегодня у исследователей метеоритов есть замечательная возможность изучать не только крупные метеориты, но и микрометеориты - мельчайшие частицы, носящиеся между планетами. Их собирают в верхних слоях атмосферы на высоте 20 км при помощи специальных самолетов. Размер каждого из таких микрометеоритов менее сотой доли миллиметра. В Вашингтонском университете в Сент-Луисе, США, Е. Циннер и его коллеги обнаружили, что в разных участках каждой отдельной межпланетной частицы - микрометеорита избыток дейтерия может быть десятикратным в сравнении с изотопным составом земного водорода. При этом в тех участках, где был обнаружен такой странный водород, зафиксирована и повышенная концентрация углерода. Следовательно, водород входит в состав каких-то органических молекул, щедро обогащенных дейтерием. Это "ископаемые молекулы"! Они приходят из межзвездных газовых облаков, в которых распространенность дейтерия огромна. Причина этого - ионно-молекулярные реакции при очень низкой температуре (<100?К), сопровождающиеся энергетически выгодным процессом - очень интенсивным обогащением тяжелыми изотопами одних молекул и обеднением других.     Новообразованные в межзвездном облаке в сотнях реакций молекулы воды, метана, цианистого водорода, аммиака, ионы DCO+ и множество других веществ в тысячи раз обогащены дейтерием. Они конденсируются на поверхности пылинок, особенно на углеродсодержащих частицах. Такие частицы вошли в состав газо-пылевого протопланетного облака, и при последующей аккреции, собирании твердого вещества, часть из них оказалась в составе метеоритов, а оставшиеся продолжают носиться в межпланетном пространстве. Именно такие космические пылинки и принесли из невообразимо далеких межзвездных облаков в нашу Солнечную систему столь необычные для Земли ископаемые молекулы, меченные дейтерием.

    Феникс, восстающий из пепла   

    Открытие и изучение изотопной гетерогенности вещества Солнечной системы - одно из крупнейших фундаментальных научных достижений нашего столетия. Удалось продвинуться далеко вперед в понимании того, из какого вещества возникли 4,6 миллиардов лет тому назад планеты. Если раньше исходное вещество Солнечной системы представлялось совершенно однородным облаком горячего газа или же газа, очень хорошо перемешанного с неотличимыми одна от другой частицами космической пыли - скучной, однообразной, серой космической пыли, то сегодня мы представляем это газопылевое облако совсем иначе. Облако пепла угасших звезд, состоявшее из газа и разных по составу частиц самого разнообразного происхождения, - вот из чего возникла наша Солнечная система. Изотопные аномалии в досолнечных частицах - свидетельства тех ядерных процессов в звездах, в которых эти частицы образовались. Круг замкнулся: от рождения звезд к их гибели, от ядерных бурь к пеплу, и снова к воссозданию из него, словно птица Феникс, юной звезды, начинающей с этого мига неумолимое движение к катастрофе - таков вечный путь, предначертанный веществу Галактики». («Звездная пыль в руках». Автор:  Юрий Александрович Шуколюков, доктор химических наук, профессор, зав. лабораторией изотопной геохимии, космохимии и геохронологии Института геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН). 

    Формирование и эволюция Солнечной системы

    «Согласно общепринятой в настоящее время гипотезе, формирование Солнечной системы началось около 4,6 млрд лет назад с гравитационного коллапса небольшой части гигантского межзвёздного газопылевого облака. В общих чертах, этот процесс можно описать следующим образом:

    Спусковым механизмом гравитационного коллапса стало небольшое (спонтанное) уплотнение вещества газопылевого облака (возможными причинами чего могли стать как естественная динамика облака, так и прохождение сквозь вещество облака ударной волны от взрыва сверхновой, и др.), которое стало центром гравитационного притяжения для окружающего вещества — центром гравитационного коллапса. Облако уже содержало не только первичные водород и гелий, но и многочисленные тяжёлые элементы (металлы), оставшиеся после звёзд предыдущих поколений. Кроме того, коллапсирующее облако обладало некоторым начальным угловым моментом.

    В процессе гравитационного сжатия размеры газопылевого облака уменьшались и, в силу закона сохранения углового момента, росла скорость вращения облака. Из-за вращения скорости сжатия облака параллельно и перпендикулярно оси вращения различались, что привело к уплощению облака и формированию характерного диска.

Как следствие сжатия росла плотность и интенсивность столкновений друг с другом частиц вещества, в результате чего температура вещества непрерывно возрастала по мере сжатия. Наиболее сильно нагревались центральные области диска.

При достижении температуры в несколько тысяч кельвинов, центральная область диска начала светиться — сформировалась протозвезда. Вещество облака продолжало падать на протозвезду, увеличивая давление и температуру в центре. Внешние же области диска оставались относительно холодными. За счёт гидродинамических неустойчивостей, в них стали развиваться отдельные уплотнения, ставшие локальными гравитационными центрами формирования планет из вещества протопланетного диска.

    Когда температура в центре протозвезды достигла миллионов кельвинов, в центральной области началась термоядерная реакция горения водорода. Протозвезда превратилась в обычную звезду главной последовательности. Во внешней области диска крупные сгущения образовали планеты, вращающиеся вокруг центрального светила примерно в одной плоскости и в одном направлении.

    Последующая эволюция   

    Раньше считалось, что все планеты сформировались приблизительно на тех орбитах, где находятся сейчас, однако в конце 20 — начале 21 века эта точка зрения радикально изменилась. Сейчас считается, что на заре своего существования Солнечная система выглядела совсем не так, как она выглядит сейчас. По современным представлениям, внешняя Солнечная Система была гораздо компактнее по размеру чем сейчас, Пояс Койпера был гораздо ближе к Солнцу, а во внутренней Солнечной системе помимо доживших до настоящего времени небесных тел существовали и другие объекты, по размеру не меньшие чем Меркурий». («Формирование и эволюция Солнечной системы» - "ru.wikipedia.org")

Туманность Кольцо - планетарная туманность, похожая на ту, которую однажды в будущем породит Солнце 

Видео: «Рождение Солнечной системы»

    [Последние изменения внесены 15 марта 2017 года]

    «Тайная история Солнечной системы». Часть 4. http://artefact-2007.blogspot.com/2012/04/4.html .