חזית ההלם פגעה בענן קדם-שמשי עם המאסה של השמש שלנו, המכיל אבק, מים, פחמן חד-חמצני, ומימן מולקולרי, והטמפרטורה הגיעה אפילו לגובה של 1000 מעלות קלווין (726 מעלות צלסיוס). לאחר התקררותו קרס הענן וכך נוצרה מערכת השמש
במשך מספר עשורים מדענים חשבו שמערכת השמש נוצרה כתוצאה מגל הלם של פיצוץ כוכב- סופרנובה- שגרם לקריסת ענן גז צפוף שהתכווץ לכדי יצירת השמש והפלנטות. אך מודלים מדויקים של תהליך ההיווצרות הזה פועלים רק תחת הנחת היסוד שהטמפרטורה במהלך האירוע האלים נשארה קבועה.
כעת, אסטרופיזיקאים במכון קרנגי, מחלקה לחקר מגנטיות בחלל הראו לראשונה שסופרנובה בהחלט יכלה לגרום להיווצרות מערכת השמש תחת הנחת היסוד היותר ריאלית של חימום וקירור מהירים.
התוצאות, שפורסמו בכתב העת Astrophysical Journal באוקטובר, פתרו את המחלוקת הגדולה.
"מאז שנות ה-70, יש לנו עדות כימית ממטאוריטים שמצביעה לכיוון הרעיון שסופרנובה גרמה להיווצרות מערכת השמש ", מציין אלאן בוס, ממובילי המחקר בקרנגי. "אך השטן נמצא בפרטים הקטנים. עד כה, מדענים לא יכלו להציע תרחיש הגיוני, שבו הקריסה יוצרת את המערכת בו בזמן שנוצרים איזוטופים חדשים מהסופרנובה ומושלכים לתוך ענן הקריסה."
איזוטופים רדיואקטיבים בעלי תוחלת חיים קצרה – ורסיות של אלמנטים שלהם אותו מספר פרוטונים, אך מספר נויטרונים שונה – שנמצאו במטאוריטים עתיקים דועכים בתהליך שאורך מיליוני שנים והופכים לאלמנטים אחרים (המכונים גם אלמנטי בנות). מציאת אלמנטי בנות במטאוריטים פרימיטיביים רומז שהאיזוטופים ההורים קצרי-התוחלת נוצרו רק כמיליון שנה לפני שהמטאורים עצמם נוצרו. "אחד מהאיזוטופים ההורים, ברזל-60, יכול להיווצר בכמויות גדולות רק בכורי ההיתוך הגרעיניים העוצמתיים שבתוך כוכבים מסיביים או מפותחים," הסביר בוס. "ברזל-60 דועך לניקל-60, וניקל-60 נמצא במטאורים פרימיטיבים. כך שאנו יודעים היכן ומתי האיזוטופ ההורה נוצר, אך לא איך הגיע לכאן."
מודלים קודמים על ידי בוס ועמית לשעבר מהמחלקה למגנטיות ע"ש פרודנס פוסטר, הראו שהאיזוטופ היה יכול להשתקע לתוך הענן הקדם-שמשי אם גל הלם מפיצוץ סופרנובה האט ל 10 עד 40 קילומטרים לשניה, ולענן ולגל הייתה טמפרטורה קבועה של כ -263 מעלות צלסיוס (10 מעלות מעל האפס המוחלט). "המודלים האלה לא עבדו אם החומר חומם על ידי דחיסה או קורר על ידי קרינה, והבעיה הזו השאירה תהיות רציניות בקהילה לגבי האפשרות שהלם סופרנובה החל את האירועים האלו לפני ארבע מיליון שנה," העיר הארי ואנהלה, שמצא את התוצאה השלילית במחקר הדוקטורט שלו במרכז הרברד-סמיתסוניאן לאסטרופיזיקה ב 1997.
בשימוש בתוכנת הידרודינאמיקה מסתגלת, FLASH 2.5, המיועדת להתמודד עם חזיתות גלי הלם, כמו גם חוק קירור משופר, חוקרי קרנגי שקלו מספר תרחישים. בכל המודלים, חזית ההלם פגעה בענן קדם-שמשי עם המאסה של השמש שלנו, המכיל אבק, מים, פחמן חד-חמצני, ומימן מולקולרי, והטמפרטורה הגיעה אפילו לגובה של 1000 קלווין (726 מעלות צלסיוס). בהעדר קירור, הענן לא קרס. אך עם חוק הקירור המשופר, הם מצאו שאחרי 100,000 שנה הענן הקדם-שמשי היה פי אלף יותר צפוף, וכן שחום מחזית ההלם אבד במהירות, כך שנותרה רק שכבה דקה עם טמפרטורות הקרובות ל 1000 קלווין (726 מעלות צלסיוס). אחרי 160,000 שנה, מרכז הענן קרס לפי מיליון יותר צפוף, ויצר את השמש הקדומה. החוקרים מצאו שהאיזוטופים מחזית גל ההלם התערבבו בתוך השמש הקדומה בצורה העולה בקנה אחד עם מקורם בסופרנובה.
"זו הפעם הראשונה שיצרו מודל מדויק עבור תרחיש של סופרנובה הגורמת להיווצרות מערכת השמש", אומר בוס. "התחלנו במפץ קטן, 9 מיליארד שנים אחרי המפץ הגדול."
מחקר זה נתמך בחלקו ע"י מטה המחקר של מערכת השמש וגיאולוגיה פלנטרית ותכניות גיאופיזיקליות של נאס"א וכן בחלקו ע"י המכון האסטרוביולוגי של נאס"א.