새로운 작업으로 운석 배달 서비스로 도착한 지구의 칼륨이 밝혀졌습니다.

운석 배달 서비스로 도착한 지구의 칼륨은 카네기의 Nicole Nie와 Da Wang이 이끄는 새로운 연구를 찾습니다. 에 출판된 그들의 작품 과학, 일부 원시 운석에는 화학적으로 더 많이 처리된 다른 운석에서 발견되는 것과는 다른 칼륨 동위원소 혼합이 포함되어 있음을 보여줍니다. 이러한 결과는 태양계를 형성하고 행성의 구성을 결정하는 과정을 밝히는 데 도움이 될 수 있습니다.

“항성 내부에서 발견되는 극한의 조건은 별이 핵융합을 사용하여 요소를 제조할 수 있게 합니다. “각 별의 세대는 다음 세대가 태어나는 원료의 씨앗을 뿌리며 우리는 시간에 따라 이 물질의 역사를 추적할 수 있습니다.”

별 내부에서 생성된 일부 물질은 우주로 방출되어 가스와 먼지 구름으로 축적됩니다. 45억년 전에 그러한 구름 하나가 무너져내려 우리 태양을 형성했습니다.

이 과정의 잔재는 새로 태어난 별 주위에 회전하는 원반을 형성했습니다. 결국 행성과 다른 태양계 물체는 나중에 분해되어 소행성과 운석이 된 모체를 포함하여 이러한 잔재물에서 합쳐졌습니다.

현재 Chengdu University of Technology에 있는 Wang은 “운석 내에 보존된 동위원소 기록의 변이를 연구함으로써 운석이 형성된 근원 물질을 추적하고 태양계 진화의 지구화학적 연대표를 구축할 수 있습니다.”라고 덧붙였습니다.

각 원소에는 고유한 수의 양성자가 포함되어 있지만 동위 원소에는 다양한 수의 중성자가 있습니다. 태양계 전체에 걸쳐 동일한 원소의 서로 다른 동위 원소 분포는 태양이 탄생한 물질 구름의 구성을 반영합니다. 많은 별들이 이 소위 태양 분자 구름에 기여했지만, 그들의 기여는 균일하지 않았으며, 이는 운석의 동위원소 함량을 연구하여 결정할 수 있습니다.

Wang과 Nie는 카네기 동료인 Anat Shahar, Zachary Torrano, Richard Carlson, Conel Alexander와 함께 32개의 서로 다른 운석 샘플에서 3개의 칼륨 동위원소 비율을 측정했습니다.

칼륨은 상대적으로 낮은 끓는점을 가지고 있어 비교적 쉽게 증발하기 때문에 이름이 붙여진 적당히 휘발성인 원소이기 때문에 특히 흥미롭습니다. 결과적으로 휘발성 물질의 동위원소 비율에서 태양보다 앞선 패턴을 찾는 것은 어려운 일입니다. 쉽게 읽을 수 있는 기록을 유지할 수 있을 만큼 충분히 오랫동안 뜨거운 별 형성 조건에 머물지 않을 뿐입니다.

“그러나 매우 민감하고 적합한 도구를 사용하여 우리는 태양 이전 물질에서 유전되고 운석 유형에 따라 다른 칼륨 동위 원소 분포 패턴을 발견했습니다.”라고 Nie는 말했습니다.

그들은 외부 태양계에서 형성된 탄소질 콘드라이트라고 불리는 가장 원시적인 운석 중 일부가 초신성이라고 불리는 거대한 항성 폭발에 의해 생성된 더 많은 칼륨 동위원소를 포함하고 있음을 발견했습니다. 반면에 지구에 가장 자주 충돌하는 비탄소성 콘드라이트(non-carbonaceous chondrites)라고 불리는 다른 운석은 우리 행성과 내부 태양계의 다른 곳에서 볼 수 있는 것과 동일한 칼륨 동위 원소 비율을 포함합니다.

Shahar는 “이것은 제대로 혼합되지 않은 케이크 반죽처럼 탄소질 콘드라이트가 형성되는 태양계의 외부 도달 범위와 우리가 살고 있는 내부 태양계 사이에 물질의 균일한 분포가 없다는 것을 말해줍니다.”라고 Shahar는 결론지었습니다.

수년 동안 Carnegie Earth와 행성 과학자들은 지구의 휘발성 요소의 기원을 밝히기 위해 노력했습니다. 이러한 원소 중 일부는 탄소질 콘드라이트의 뒷면에 있는 외부 태양계에서 여기까지 운반되었을 수 있습니다. 그러나 비탄소질 콘드라이트에서 발견되는 태양 이전 칼륨 동위원소의 패턴이 지구에서 볼 수 있는 패턴과 일치하기 때문에 이러한 운석은 우리 행성의 칼륨의 가능한 공급원일 것입니다.

Shahar는 “과학자들이 우리 태양을 탄생시킨 태양 성운의 조건이 모든 휘발성 요소를 태워버릴 만큼 충분히 뜨겁다는 오랜 믿음에 도전한 것은 최근입니다.”라고 덧붙였습니다. “이 연구는 휘발성 물질이 태양의 형성 과정에서 살아남을 수 있다는 새로운 증거를 제공합니다.”

이 새로운 지식을 행성 형성 모델에 적용하고 그것이 지구와 그 이웃이 어떻게 생겨났는지에 대한 오랜 믿음을 조정하는지 확인하려면 더 많은 연구가 필요합니다.

이 작업은 NASA NESSF 휄로우십, 카네기 박사후 과정 휄로우십 및 카네기 Postdoc × Postdoc(P2) 종자 보조금에 의해 지원되었습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2023/01/230126161919.htm