¿Cuándo explotó el sol de la nebulosa solar?

La historia del origen de nuestro sistema solar es bien conocida. Dice así: el sol comenzó como una protoestrellaEn la «nebulosa solar» Hace más de 4.500 millones de años. En el transcurso de varios millones de años, los planetas emergieron de esta nebulosa y se dispersaron. Por supuesto, el diablo esta en los detalles. Por ejemplo, ¿cuánto tiempo tardó el disco protoplanetario en dar a luz a los planetas? a El último trabajo ha sido enviado. a mi Revista de investigación geofísica Eche un vistazo más de cerca a la guardería del nacimiento planetario. En particular, muestra cómo el magnetismo de los meteoritos ayuda a contar la historia.

Sobre esta nebulosa solar

Hace unos 5 mil millones de años, nuestros vecinos de la galaxia eran una nebulosa hecha de gas hidrógeno y algo de polvo. Esto proporcionó las semillas de lo que se convirtió en nuestro sistema solar. De alguna manera, una porción de esta nube molecular comenzó a congelarse sobre sí misma. Tal vez una estrella que pasaba envió ondas de choque y ondas a través del polvo y lo comprimió. O tal vez una supernova hizo un acto relativo. Pase lo que pase, comenzó el proceso de dar a luz a la protoestrella que finalmente se convirtió en el Sol.

Impresión artística de la nebulosa solar. Los astrónomos están estudiando los restos de la formación del sistema solar que una vez estuvieron presentes en esta nube para comprender las condiciones en ese momento. Quieren saber cuánto duró después de la formación del sistema solar. Crédito de la imagen: NASA

Durante su nacimiento, el bebé sol pasó por lo que se llama T Tauri .etapa. Sopló un viento sofocante lleno de protones y átomos de helio neutro al espacio. Al mismo tiempo, todavía caía algo de material sobre la estrella.

Mientras sucedía todo esto, la nube se movía y aplanaba como un pastel. Piense en ello como un disco de acreción que alimenta material al centro donde se estaba formando la estrella. No solo estaba lleno de semillas planetarias, sino que también estaba enhebrado con un campo magnético. Este disco activo es donde se formaron los planetas. Comenzaron como montones de polvo, que se unieron para convertirse en rocas del tamaño de un guijarro. Esas rocas chocan entre sí para formar grupos cada vez más grandes llamados planetas menores. Estos, a su vez, chocan y forman planetas. Este es el resumen ejecutivo de la formación del sistema solar. Pero para obtener más detalles, los científicos tienen que investigar un poco más.

Estudio de rocas de la nebulosa solar

Una vez que nacieron los planetas, ¿qué pasó con el resto de la nebulosa? En 2017, el científico planetario Huapei Wang y sus colaboradores informaron sobre sus estudios de meteoritos que se remontan a esa época. Descubrieron que la nebulosa solar desapareció unos cuatro millones de años después de la formación del sistema solar.

Un equipo de científicos, dirigido por Cauê S. Borlina de la Universidad Johns Hopkins y el MIT, se preguntó si el sistema se eliminó alguna vez. ¿O sucedió en dos escalas de tiempo separadas? Para responder a esto, el equipo recurrió a una propiedad llamada «paleomagnetismo de la nebulosa solar». Esta es una gran manera de decir que hay un campo magnético en la nebulosa. Los meteoritos que se formaron en la nebulosa en ese momento (llamados condritas carbonáceas) contienen características de este campo. Borlina y el equipo especularon que había una línea de tiempo para el sistema solar interior y otra para las regiones exteriores. Pero, ¿cómo sabes esa línea de tiempo con certeza? Esas huellas dactilares magnéticas contienen algunas pistas.

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Las rocas que se formaron en la nebulosa deberían mostrar una firma magnética que refleje los campos magnéticos de esa época. Los formados después de que se eliminó la nebulosa no mostrarán mucha (o ninguna) firma magnética. Estaban registrando magnetismo (o falta de él) en ese momento y lugar.

magnetismo en rocas primitivas

El equipo de Borlina estudió meteoritos en la Antártida a fines de 1977/78 y 2008. Estas rocas están hechas de material primitivo llamado «condritas carbonáceas» que se formaron temprano en la historia del sistema solar. El equipo se centró en la magnetita (el mineral de óxido de hierro) presente en cada muestra. La magnetita «marca» la llamada «magnetización residual» impuesta por la presencia de un campo local. A continuación, compararon otros estudios magnéticos antiguos de rocas específicas llamadas «angritas» que no eran magnéticas. Presumiblemente, estos se formaron después de que la nebulosa solar (y sus campos magnéticos internos) se disiparan.

Un análisis posterior dio un marco de tiempo para la limpieza del sistema solar interior y exterior. Para la región interior (1-3 AU, aproximadamente desde la órbita de la Tierra hasta el límite exterior del cinturón de asteroides), el equipo encontró que la disipación de la nebulosa ocurrió alrededor de 3,7 millones de años después de la formación del sistema solar. Al sistema solar exterior le tomó otros 1,5 millones de años aclararlo.

Estos cuadrados con la estimación anterior de unos 4 millones de años para un barrido completo. El siguiente paso sería obtener edades más precisas de los meteoritos en general. Esto debería ayudar a los científicos a establecer algunas restricciones más específicas en el programa real de disipación. En particular, el equipo quiere hacer más trabajo experimental con muestras de magnetita en diferentes familias de estas condritas. Esto les permitirá saber exactamente cuándo las rocas obtuvieron las huellas dactilares de los campos magnéticos.

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Implicaciones para otros sistemas de energía solar

La idea de usar rocas para «fechar» y disipar la nebulosa solar tiene implicaciones para los discos protoplanetarios alrededor de otras estrellas. Se sugiere que la mayoría de estos discos experimentan una evolución de escala de tiempo dual. Agregue a eso el trabajo anterior que muestra que los discos protoplanetarios tienen subestructuras, y ahora tenemos más información sobre las condiciones caóticas poco después de que nacieran nuestro sol y nuestros planetas.

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