Новые данные по изотопному составу солнечного ветра свидетельствуют о различном происхождении объектов Солнечной системы и самого Солнца... - Гранит науки - 2011-07-07

Как можно было предполагать, начало формирования планетной системы отличалось по химическим условиям от ранних этапов эволюции нашего светила. Исследование, результаты которого опубликовал недавно журнал Science (24 June 2011), посвящено изотопам кислорода в образцах солнечного ветра, которые удалось извлечь из коллектора разбившегося в 2004 году при приземлении аппарата NASA Genesis. Четыре года назад в серии статей в Science были представлены данные по соотношению в частицах , из которых состоит солнечный ветер, изотопов неона и аргона, которые показали, что в солнечном ветре изотопы те же и в том же соотношении, что и в самом Солнце. С изотопами кислорода ситуация интригующая, потому что по их соотношению можно сказать откуда происходит тот или иной образец – с Земли, из космоса или с Луны, но почему это так – никто не знает. Надежды на прояснение этого феномена возлагались на анализ изотопов кислорода в солнечном ветре. И хотя точные данные появились, загадка не исчезла, но она трансформировалась в гипотезу.

Применив для исследования микроскопических образцов, извлеченных из капсулы врезавшегося в Землю космического аппарата, тонкий метод масс-спектрометрии, международная группа исследователей из США, Великобритании и Японии обнаружила, что соотношение изотопов кислорода 17 и 18 в Солнце и на Земле одно и то же, однако кислорода-16 в Солнце на 7% больше, чем на Земле. Как отмечает на портале Physicsworld Кевин МакКиган (Kevin McKeegan) из Калифорнийского Университета Лос-Анджелеса (University of California-Los Angeles), «мы установили, что Земля, Луна, а также марсианские и прочие метеориты, являющиеся кусками астероидов, характеризуются более низким содержанием кислорода-16, чем Солнце. Следовательно, Земля и другие твердые планеты Солнечной системы образовались не из того же газопылевого облака, что Солнце». В то же время анализирующая соотношение изотопов азота 15 и 14 группа французских авторов из Университета Нанси (University of Nancy) обнаружила, что азота-15 в солнечном ветре на 40% меньше, чем в атмосфере Земли. Объяснение обоим различиям дает не участвовавший ни в одном из двух исследований Роберт Клейтон (Robert Clayton) из Университета Чикаго (University of Chicago). По его мнению, в основе феномена различного изотопного состава в пределах одной системы является фотолиз, процесс взаимодействия молекул газа в облаке, из которого образовалась Солнечная система, с солнечным светом. В результате фотолиза на составные части распадались газы монооксид углерода и молекулярный азот. Длина световой волны, необходимая для разрушения молекул этих газов, зависит о того, какие изотопы входят в ее состав. Поверхность протооблака облучалась светом, энергии которого было достаточно для разложения молекул, содержащих кислород-16, и он попал в Солнце. А в глубине облака были 17 и 18-й кислороды, после оказавшиеся в твердых внутренних планетах. Нечто подобное произошло и с азотом-15, содержание его в газопылевом облаке могло также увеличиться в результате фотолиза, предполагает Клейтон.