לוח מטרה או דונאט? מטאוריטי ברזל חושפים את צורתה של מערכת השמש שלנו בראשית חייה

היווצרות מערכת השמש שלנו הייתה כרוכה בהצטברות של גז ואבק לדיסקה קדם-פלנטרית, כשמטאוריטים מספקים תובנות חשובות על הרכבה המוקדם

מטאוריט ברזל. קרדיט: UCLA Meteorite Gallery
מטאוריט ברזל. קרדיט: UCLA Meteorite Gallery

לפני ארבע וחצי מיליארד שנים, מערכת השמש שלנו הייתה ענן של גז ואבק שהתערבל סביב השמש, עד שגז התחיל להתעבות ולהצטבר לאורך האבק וליצור אסטרואידים וכוכבי לכת. איך נראתה הדיסקה הקדם-פלנטרית הזאת, ומה היה המבנה שלה? אסטרונומים יכולים להשתמש בטלסקופים כדי "לראות" דיסקות קדם-פלנטריות הרחק ממערכת השמש הבוגרת בהרבה שלנו, אבל בלתי אפשרי לצפות איך מערכת השמש שלנו נראתה בתחילתה – רק חייזר במרחק של מיליארדי שנות אור יוכל לראות אותה כפי שהייתה פעם.

למזלנו, החלל זרק כמה רמזים – שברים של עצמים שנוצרו בתחילת ההיסטוריה של מערכת השמש שלנו וצנחו דרך האטמוספרה של כדור הארץ – המטאוריטים. הרכב המטאוריטים מספר לנו סיפורים על היווצרות מערכת השמש, אבל הסיפורים האלה לעיתים קרובות מעלים יותר שאלות מתשובות.

צוות של מדענים פלנטריים מארה"ב מדווח במאמר שמתכות חסינות אש, שמתעבות בטמפרטורות גבוהות, כמו אירידיום ופלטינה, היו נפוצות יותר במטאוריטים שנוצרו בדיסקה החיצונית, שהייתה קרה ורחוקה מהשמש. המתכות האלה היו צריכות להיווצר קרוב לשמש, שם הטמפרטורה גבוהה בהרבה. האם היה מסלול שהעביר את המתכות האלה מהדיסקה הפנימית לחיצונית?

הדיסקה הקדם-פלנטרית בצורת דונאט WSB 52. קרדיט: Sean Andrews, Jane Huang, Laura Pérez et al. 2018
הדיסקה הקדם-פלנטרית בצורת דונאט WSB 52. קרדיט: Sean Andrews, Jane Huang, Laura Pérez et al. 2018

רוב המטאוריטים נוצרו במיליוני השנים הראשונות של מערכת השמש. חלק מהמטאוריטים, הנקראים כונדריטים, הם תלכידים לא מותכים של גרגרים ואבק שנשארו מהיווצרות כוכבי לכת. מטאוריטים אחרים היו נתונים לחום שהספיק להתכה בזמן שאסטרואידי האם שלהם נוצרו. כשהאסטרואידים האלה ניתכו, החלק הסיליקטי והחלק המתכתי נפרדו בגלל ההבדל בצפיפות שלהם, בדומה לאופן שבו מים ושמן לא מתערבבים.

כיום רוב האסטרואידים נמצאים בחגורה עבה בין מאדים לצדק. המדענים חושבים שהכבידה של צדק שיבשה את המסלול של האסטרואידים האלה, וגרמה לרבים מהם להתנגש ביניהם ולהתפרק. כשחתיכות מהאסטרואידים האלה נופלות לארץ ומוצאים אותם, קוראים להן  מטאוריטים.

מטאוריטי ברזל מקורם בליבות המתכתיות של האסטרואידים הכי מוקדמים, והם נוצרו לפני כל הסלעים או העצמים השמיימיים האחרים במערכת השמש שלנו. הברזל מכיל איזוטופים של מוליבדן המצביעים אל מקומות רבים בדיסקה הקדם-פלנטרית שבהם נוצרו מטאוריטים אלה. זה מאפשר למדענים לדעת מה היה טיבו של ההרכב הכימי של הדיסקה בחייה המוקדמים.

במחקרים קודמים נמצאו דיסקות רבות סביב כוכבים אחרים שדומות לטבעות קונצנטריות, כמו לוח מטרה. הטבעות של הדיסקות הפלנטריות האלה, כמו HL Tau, מופרדות על ידי פערים פיזיים, כך שדיסקה מסוג זה לא יכלה לספק מסלול להעברת מתכות חסינות אש אלה מהדיסקה הפנימית לחיצונית.

הדיסקה הקדם-פלנטרית סביב הכוכב הצעיר HL Tauri. קרדיט: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), NSF
הדיסקה הקדם-פלנטרית סביב הכוכב הצעיר HL Tauri. קרדיט: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), NSF

במאמר החדש נטען שלדיסקת השמש שלנו לא היה מבנה טבעות ממש בתחילתה אלא היא נראתה כמו דונאט, ואסטרואידים עם גרגרים מתכתיים עשירים באירידיום ופלטינה עברו אל הדיסקה החיצונית כשהיא התפשטה במהירות.

למאמר המדעי

עוד בנושא באתר הידען:

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *

אתר זו עושה שימוש ב-Akismet כדי לסנן תגובות זבל. פרטים נוספים אודות איך המידע מהתגובה שלך יעובד.