Układ Słoneczny powstał maksymalnie w czasie 200 tys. lat

Zamiast od jednego do dwóch milionów lat formacja Układu Słonecznego zajęła mniej, niż 200 tysięcy – twierdzą naukowcy z międzynarodowego zespołu badaczy. Do takich wniosków doszli po analizie izotopów obecnych w meteorytach.

Układ Słoneczny narodził się około 4,5 mld lat temu. Słońce i inne elementy systemu powstały w wyniku grawitacyjnego zapadnięcia się potężnej chmury gazu i pyłu. Obserwacje innych układów planetarnych kazały naukowcom sądzić, że zapadanie się chmury z powstaniem i zapłonem gwiazdy zajmuje od jednego do dwóch milionów lat.

Badacze z amerykańskiego Lawrence Livermore National Laboratory oraz innych ośrodków w USA i w Niemczech przedstawili jednak pierwsze, jak twierdzą, konkretne dane dotyczące czasu powstania Układu Słonecznego. „Wcześniej ramy czasowe jego formacji nie były znane” – podkreśla Greg Brennecka, główny autor publikacji, która ukazała się na łamach „Science”.

„Nasza praca pokazuje, że zapadanie się chmury, prowadzące do powstania Układu Słonecznego, nastąpiło bardzo szybko, w czasie krótszym niż 200 tys. lat. Jeśli porównamy to do skali ludzkiego życia, formowanie się Układu można by porównać do ciąży trwającej ok. 12 godzin zamiast 9 miesięcy. To był szybki proces” – opowiada specjalista.

Naukowcy wyjaśniają, że najstarsze ciała stałe w Układzie Słonecznym to bogate w wapń i aluminium inkluzje obecne w meteorytach. Stanowią one niejako bezpośredni zapis formowania się systemu. Mierzące od kilku mikrometrów do kilku centymetrów inkluzje uformowały się w bardzo gorących warunkach – w temperaturze ponad 1000 st. C, prawdopodobnie w pobliżu bardzo młodego Słońca. Zostały potem przetransportowane na zewnątrz systemu, w chłodniejsze rejony, gdzie formowały się meteoryty zwane chondrytami węglowymi.

Większość wspomnianych inkluzji utworzyła się nieco ponad 4,5 mld lat temu, co zajęło od 40 tys. do 200 tys. lat.

Naukowcy sprawdzili obecność izotopów molibdenu w inkluzjach pochodzących z różnych węglowych chondrytów, w tym największego ze znalezionych na Ziemi – meteorytu Allende. Badanie wskazało, że inkluzje powstały z różnorodnego mateteriału obejmującego cały protoplanetarny dysk pyłu i gazu. Zapadanie to musiało więc trwać mniej więcej tyle, co powstawanie inkluzji, zatem nie przekroczyło 200 tys. lat.

Źródło: https://www.magnapolonia.org/uklad-sloneczny-powstal-maksymalnie-w-czasie-200-tys-lat/

Więcej informacji na stronach:
https://www.llnl.gov/news/solar-system-formed-less-200000-years
https://science.sciencemag.org/content/370/6518/837
#slonce #kosmos #nauka #felieton #ciekawostki

Słońce produkuje energię zamieniając wodór w hel głównie w tzw. cyklu PP (proton-proton), ale i w cyklu CNO (węglowo-azotowo-tlenowym) – bardzo istotnym zwłaszcza w większych gwiazdach. W eksperymencie BOREXINO – z udziałem Polaków – po raz pierwszy zarejestrowano słoneczne neutrina z cyklu CNO.

To pierwsze eksperymentalne potwierdzenie istnienia tego źródła energii. Wyniki międzynarodowych badań, w których brali udział fizycy z Uniwersytetu Jagiellońskiego, opublikowano w „Nature”. „Ten niezwykle trudny do przeprowadzenia i mający ogromne znaczenie astrofizyczne pomiar, zamyka fascynujący rozdział badań, którego początki sięgają lat trzydziestych ubiegłego wieku” – komentują w przesłanym PAP komunikacie przedstawiciele zespołu.

Badania te pozwalają lepiej zrozumieć mechanizm generowania energii w gwiazdach znacznie większych niż Słońce, bo w takich gwiazdach cykl CNO jest dominującym źródłem energii. Zespół BOREXINO uzyskał więc doświadczalne potwierdzenie dotyczące występowania głównego procesu spalania wodoru we Wszechświecie – czytamy w komunikacie.

Życie na Ziemi możliwe jest m.in. dzięki obecności światła i ciepła ze Słońca. A energię Słońca zawdzięczamy zachodzącej tam fuzji jądrowej. W wyniku tej fuzji jądra najlżejszego pierwiastka – wodoru – łączą się tworząc jądro cięższego pierwiastka – helu, przy okazji uwalniając cząstki niosące dużo energii. Taka fuzja jądrowa na Słońcu może zachodzić na dwa sposoby: w tzw. cyklu PP (proton-proton), w którym produkowane jest 99 procent energii słonecznej. A drugą możliwością jest tzw. cykl CNO, gdzie powstanie helu jest możliwe przy obecności innych pierwiastków: węgla, azotu i tlenu, które odgrywają tam rolę katalizatora.

W ramach działającego od 2007 r. eksperymentu BOREXINO realizowanego w Laboratorium Podziemnym w Gran Sasso włoskiego Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, na drodze pomiaru strumieni neutrin powstających w poszczególnych reakcjach termojądrowych, szczegółowo zbadany został główny mechanizm produkcji energii w Słońcu – w tzw. cyklu PP, który rozpoczyna się od łączenia się dwóch protonów. Obecnie, dzięki pierwszemu bezpośredniemu pomiarowi względnie niewielkiego strumienia neutrin z cyklu CNO, zespół BOREXINO dowiódł istnienia tego dodatkowego źródła energii słonecznej.

„Po wielu latach pomiarów uzyskaliśmy wreszcie pierwsze doświadczalne potwierdzenie sposobu wytwarzania energii przez gwiazdy cięższe od Słońca” – podkreślił prof. Gianpaolo Bellini z Uniwersytetu w Mediolanie oraz INFN, jeden z głównych inicjatorów projektu BOREXINO.

„Pierwszy bezpośredni i dokładny pomiar strumienia neutrin typu PP z podstawowej reakcji termojądrowej zachodzącej w naszej najbliższej gwieździe był ogromnym sukcesem, natomiast rejestracja neutrin z cyklu CNO jest zwieńczeniem naszych ponad 25-letnich badań nad neutrinami słonecznymi. Niezwykłą intelektualną przygodą jest uczestniczenie w potwierdzeniu fundamentalnych przewidywań związanych ze strukturą gwiazd” – powiedział Marcin Wójcik, profesor Uniwersytetu Jagiellońskiego w Krakowie, laureat Nagrody Premiera RP za wybitne osiągnięcie naukowe związane z eksperymentem BOREXINO.

„Od 1994 roku grupa BOREXINO z Instytutu Fizyki UJ w Krakowie, uzyskując finansowanie w ramach kilku grantów NCN, odgrywała kluczową rolę w projektowaniu i budowie detektora oraz jego infrastruktury. We współpracy z Instytutem Fizyki Jądrowej im. Maxa Plancka w Heidelbergu i Uniwersytetem w Princeton uzyskaliśmy bezprecedensową czystość detektora ze względu na poziom zawartości izotopów promieniotwórczych” – podkreślił prof. Wójcik.

PODZIEMNE LABORATORIUM BADA SŁOŃCE

Neutrina słoneczne mogą być obserwowane jedynie przez bardzo czułe detektory, w których wyeliminowano większość źródeł tła. Poprzez tło rozumiemy wszelkie procesy, które mogą imitować sygnał od neutrin (głównymi jego źródłami jest promieniowanie kosmiczne oraz naturalna promieniotwórczość). Aby wyeliminować pierwszy z tych czynników, detektor umieszczony został w Laboratorium Podziemnym w Gran Sasso – gruba warstwa skał, która go osłania, osłabia promieniowanie kosmiczne ponad milion razy (z wyjątkiem neutrin, które przenikają Ziemię bez przeszkód).

Aby zminimalizować wpływ naturalnej promieniotwórczości, detektor BOREXINO został zbudowany w kształcie przypominającym cebulę; jego kolejne warstwy w kierunku środka odznaczają się coraz większą radio-czystością. Centralne 300 ton tzw. ciekłego scyntylatora, w których obserwujemy oddziaływania neutrin, jest praktycznie wolne od promieniotwórczości, co nigdy do tej pory nie zostało osiągnięte w żadnym innym eksperymencie i co otworzyło możliwość rejestracji neutrin typu CNO.

„Stężenie radioizotopów w 300 tonach ciekłego scyntylatora, w którym rejestrowane są neutrina słoneczne, jest o ponad osiemnaście rzędów wielkości niższe, niż w stołowej wodzie mineralnej. Jest to globalnie najczystsza znana materia pod względem zawartości izotopów promieniotwórczych” – zauważył dr hab. Grzegorz Zuzel, prof. UJ, współautor publikacji.

„Pomiar strumienia neutrin z cyklu CNO, oprócz bezprecedensowo niskiego tła detektora, wymagał zastosowania zaawansowanych i nowatorskich softwarowych metod analizy danych” – podkreślił dr Marcin Misiaszek, który wraz z dr Anną Jany odpowiedzialny jest za analizę i zarządzanie zbiorami danych z eksperymentu. Dr Misiaszek jest autorem m.in. nowatorskich metod software’owego rozróżnienia sygnałów generowanych przez neutrina oraz inne źródła.

80 LAT BADAŃ

Istnienie cyklu CNO w Słońcu zostało przewidziane już w 1938 roku, niezależnie przez Hansa Bethego i Carla von Weizsaeckera. W tym cyklu, jądra węgla, azotu i tlenu miały odgrywać rolę katalizatorów w seriach reakcji jądrowych zachodzących w Słońcu, prowadzących do spalania wodoru do helu, równocześnie z fuzją wodoru w głównym cyklu PP.

Mimo pośredniej ewidencji wynikającej z obserwacji astronomicznych i astrofizycznych, bezpośrednie doświadczalne potwierdzenie produkcji energii w cyklu CNO w gwiazdach nie było łatwe. Dopiero zapoczątkowany przez R. Davisa w latach 60-tych ubiegłego wieku rozwój astronomii neutrinowej i jej spektakularne sukcesy w dziedzinie fizyki Słońca i fizyki cząstek elementarnych (trzy nagrody Nobla), umożliwił potwierdzenie występowania cyklu CNO w oparciu o emitowane w poszczególnych reakcjach neutrina.

Eksperyment BOREXINO, który jest bliski finalizacji swojego programu naukowego, ujawnił w trakcie jego realizacji nie tylko szczegóły działania Słońca, lecz pozostawia w dziedzinie fizyki neutrin trwałe dziedzictwo poprzez obserwację po raz pierwszy neutrin z cyklu PP i CNO. „To rewolucyjne osiągnięcie uzyskane w oparciu o imponujący wysiłek eksperymentalny, pozostanie dla przyszłości jednym z fundamentalnych sukcesów w dziedzinie astrofizyki i fizyki cząstek elementarnych” – komentują przedstawiciele zespołu w przesłanym PAP komunikacie.

Badania prowadzone w ramach eksperymentu BOREXINO przez grupę z IF UJ finansowane są przez Narodowe Centrum Nauki w ramach programów Harmonia i Sonata-bis.

PAP – Nauka w Polsce
źródło: https://www.magnapolonia.org/eksperyment-borexino-rzuca-nowe-swiatlo-na-to-jak-slonce-produkuje-energie/
#slonce #energia #nauka #fizyka #astrofizyka #kosmos

#ciekawostki #kosmos #nasa #iss #nauka

Chiny wystrzeliły rakietę Długi Marsz-5B, która wyniosła na orbitę prototyp nowego statku kosmicznego Chang'e 5. Statek ma przywieźć z Księżyca próbki skał - informują chińskie media. To pierwsza tego typu misja od 1976 roku.
#swiat #chiny #azja #nauka #kosmos #ksiezyc

Rosyjskie psy które poleciały w kosmos. Łącznie poleciało w kosmos 12 psiaków, przy czym połowa z nich leciała dwukrotnie. Niestety cztery zwierzaki nie przeżyły tych eksperymentów. Zginęły Czajka i Lisiczka, a następnie Pchełka i Muszka. Kolejny pies w kosmosie, czyli Łajka, również zginął podczas swojej podniebnej przygody. #ciekawostki #rosja #kosmos

Od początku do końca z wielką ciekawością się ogląda.
#nauka #ciekawostki #kosmos

Choć wcześniej wykluczono takie ryzyko - według nowych wyliczeń asteroida Apophis, która zbliży się do Ziemi m.in. w 2068 r., może wejść na kolizyjny tor. To dlatego, że nierównomiernie emituje ciepło, co nieznacznie zmienia tor jej lotu.
#swiat #asteroida #kosmos #nauka #ziemia #planety

Choć wcześniej wykluczono takie ryzyko, według nowych wyliczeń asteroida Apophis, która zbliży się do Ziemi m.in. w 2068 r., może wejść na kolizyjny tor. To dlatego, że nierównomiernie emituje ciepło, co nieznacznie zmienia tor jej lotu.
#asteroida #ziemia #zderzenie #naukowcy #kosmos

Kapsuła Dragon 2 firmy SpaceX z czwórką astronautów na pokładzie zadokowała we wtorek na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Proces połączenie obu jednostek był całkowicie zautomatyzowany. Lot statku Resilience z Przylądka Canaveral na Florydzie do ISS trwał 27 godzin. 
#spacex #kosmos #nasa #resilience #dragon2

USA po raz pierwszy w udanym teście zestrzeliwują ICBM w kosmosie z okrętu wojennego.
Pocisk docelowy ICBM wystrzelony z poligonu testowego na Wyspach Marshalla, położonych na Oceanie Spokojnym, między Hawajami a Filipinami około godziny 12:50, został zestrzelony w kosmosie przez pocisk wystrzelony z amerykańskiego okrętu wojennego na morzu, MDA ogłosił.
#wojsko #kosmos #rakiety #usa #marynarkawojenna

Udał się kolejny szczególny start rakiety kosmicznej Falcon 9 na zlecenie NASA. System nośny SpaceX dokonał w nocy z niedzieli na poniedziałek (15-16 listopada br.) udanego wyniesienia na niską orbitę okołoziemską drugiej w tym roku amerykańskiej misji załogowej i zarazem pierwszej z całego przewidywanego cyklu operacyjnych wypraw statku Crew Dragon na Międzynarodową Stację Kosmiczną. Na jego pokładzie znalazła się czteroosobowa załoga.
#spacex #kosmos #falcon #nasa

W odcinku 73. "Czytamy naturę" będzie:

1) 01:18 o tym, że słynne 36,6 stopni Celsjusza już dawno nie jest aktualne: średnia temperatura zdrowego człowieka spada i właściwie nie wiadomo, dlaczego; #medycyna

2) 13:19 o tym, co by było, gdyby Ziemia miała dwa Słońca? #astronomia #klimat #kosmos

3) 19:44 o tym, jak reagują ptaki na niespotykaną ciszę pandemii? #zwierzeta

Źródła:
1) Gurven, M., Kraft, T. S., Alami, S., Adrian, J. C., Linares, E. C., Cummings, D., ... & Suarez, I. M. (2020). Rapidly declining body temperature in a tropical human population. Science Advances, 6(44), eabc6599; https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33115745/
2) Wolf, E. T., Haqq‐Misra, J., Kopparapu, R., Fauchez, T. J., Welsh, W. F., Kane, S. R., ... & Eggl, S. (2020). The Resilience of Habitable Climates Around Circumbinary Stars. Journal of Geophysical Research: Planets, 125(9), e2020JE006576; https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2020JE006576
3) Derryberry, E. P., Phillips, J. N., Derryberry, G. E., Blum, M. J., & Luther, D. (2020). Singing in a silent spring: Birds respond to a half-century soundscape reversion during the COVID-19 shutdown. Science, 370(6516), 575-579; https://science.sciencemag.org/content/370/6516/575 #nauka #ludzie

Gwiazdy od zawsze fascynowały ludzi i prowokowały do tworzenia różnych teorii związanych z ich powstaniem, a także do obserwacji i badania sklepienia niebieskiego. Rozgwieżdżone niebo było i inspiracją dla niejednego twórcy.
#kosmos #gwiazdy #ciekawostki #astronomia

Według opisu filmu meteor przeleciał w okoli zachodniej Uppsali a nagranie wykonano w Norwegii #filmy #szwecja #meteor #kosmos

Blisko 14 milionów euro otrzymają Polacy na budowę nowego teleskopu w Chile oraz badania astronomiczne w ramach grantu Europejskiej Rady ds. Badań Naukowych (ERC) Synergy. To niezwykłe wydarzenie w historii Polski.
#polska #astronomia #nauka #kosmos #teleskop #chile #wrzechswiat

Po analizie danych z Kosmicznego Teleskopu Keplera astronomowie oszacowali, że Droga Mleczna może zawierać 300 mln podobnych do Ziemi planet z ciekłą wodą i innymi warunkami potrzebnymi życiu. Wiele powinno znajdować się już w odległości 30 lat świetlnych od Słońca. Jeszcze całkiem niedawno, jeśli ktoś mówił o kosmitach, patrzono na niego podejrzliwie. Dzisiaj coraz więcej naukowców zastanawia się, jak wiele życia, w tym inteligentnego, istnieje poza Ziemią. Okazuje się, że teoretycznie, może być go wiele.
#kosmos #galaktyka #nauka #planety #zycie #astronomia

Po 8-miesięcznym milczeniu NASA ponownie skontaktowała się ze znajdującą się na krawędziach Układu Słonecznego sondą Voyager 2. Brak kontaktu spowodowały był remontem i rozbudową anteny, która służy do komunikacji z Voyagerem.Prace na 70-metrowej antenie trwały od połowy marca. W końcu 29 października wysłano serię komend, a Voyager 2 potwierdził ich otrzymanie i wykonał je bez najmniejszego problemu.
#usa #nasa #kosmos

Tzw. szybkie błyski radiowe to najnowszy temat w badaniach radioastronomicznych, analizowany przez naukowców od kilkunastu lat. W środę ogłoszono wyniki sugerujące, iż po raz pierwszy udało się dostrzec takie zjawisko w naszej galaktyce, a odpowiedzialny za nie może być obiekt zwany magnetarem. Wyniki przedstawiono w trzech publikacjach…
#kosmos #nauka #galaktyka #astronomia #naukowcy

Pandemia CoVID-19 dała się we znaki również sondzie, która przemierza bezkresne rubieże Układu Słonecznego, niewyobrażalne blisko 19 miliardów kilometrów od naszej pięknej planety.
#sonda #voyager #kosmos #nauka #wrzechswiat #technologie #nasa

Marsjańskie kolonie nie będą respektowały prawa obowiązującego na Ziemi. Nie oznacza to jednak, że Musk pragnie bezprawia na Marsie. Możemy oczekiwać, że będzie ono bardzo liberalne, bo takie wartości wyznaje miliarder. Ma to być dom dla każdego, bez względu na jego religię, rasę, płeć czy opcję polityczną.
#kosmos #mars #kolonia #prawo