科学首页 > 天文航天 > 新闻列表 > 正文

揭秘太阳系的形成原因 或超新星爆发冲击波引发

http://www.kexue.com 2012-08-08 09:09:35 腾讯科学  发表评论

科学家发现超新星爆发冲击波触发太阳系形成
科学家发现来自仙后座A超新星爆发的冲击波触发了太阳系形成

  天文学家通过计算机三维模型推演发现超新星爆发产生的冲击波有助于触发太阳系的形成。我们的太阳系被认为是一个存在于46亿年前太阳星云演化的结果,与其他新生恒星类似,都存在着旋转的气体盘和尘埃物质。几十年来,科学家们一直怀疑超新星爆发触发了太阳系的形成,尤其是超新星爆发产生的冲击波压缩了部分星云,导致某些区域坍缩的发生。最新的发现认为影响太阳系形成的冲击波可能来自仙后座A超新星爆发。

  根据超新星爆发启动理论,爆炸产生的冲击波可将部分分裂材料嵌入还处于星云时期的太阳,因此科学家们可在太阳系中寻找超新星爆发的物质。在对陨石的研究过程中,科学家们发现了潜在的被超新星爆发物质污染的痕迹证据,进一步研究证明这些污染物是半衰期较短的放射性同位素,同位素之间存在着相同的质子数,却有着不同的中子数。在过去的数百万年间,半衰期相对较短的放射性元素在衰变后形成各种目前已知半衰期的元素。这里的较短半衰期仅是相对而言,相对于长达数十亿年的放射性同位素显得较为短暂。

  然而,科学家们对在陨石中发现的半衰期较短的放射性同位素与它们衰变后形成的元素进行分析后发现太阳系形成受到临近空间的超新星爆发影响,引发了太阳系形成由超新星爆发触发的理论,有证据显示这些半衰期较短的放射性同位素需在超新星爆发过程中形成,当超新星爆发产生的冲击波抵达太阳系时将原超新星的物质也嵌入太阳星云中,并最终遗留在陨石中。

  根据位于华盛顿的卡内基研究所天体物理学家、本项研究的第一作者艾伦·博思(Alan Boss)介绍:“假如超新星爆发可以解释科学家在陨石中发现的同位素信息,那么科学家应该建立超新星爆发的冲击波计算机模型,并观察其与太阳系形成之间的关系。”最新的研究成果使得我们相信在太阳系形成时,超新星爆发参与了其中。

  在此之前,艾伦·博思和他的同事桑德拉·凯泽(Sandra Keiser)开发了一个二维模型涉及到相对较短半衰期的放射性同位素铁-60,其是铁原子的放射性同位素,仅形成于大质量恒星的核反应中,要么来自于超新星爆发,要么形成于渐近巨星分支恒星(AGB星)。该模型的推演结果显示科学家在陨石中发现的放射性同位素铁-60可能来自于超新星,之所以不太可能来自于渐近巨星分支恒星(AGB星),是因为后者产生的冲击波较为密集,以至于放射性同位素铁-60无法抵达原始的太阳星云,与此相反,超新星爆发产生的冲击波却比渐近巨星分支恒星(AGB星)稀疏数百倍。

  艾伦·博思现在和桑德拉·凯泽又开发出了一个三维计算机模型来解释超新星爆发产生的冲击波与太阳系形成之间的关系,使得他们可以观察到冲击波在撞击太阳星云时产生的压缩现象,并形成一个曲线位于尘埃云的前端,可将冲击波中携带的较短半衰期放射性同位素嵌入到太阳星云中,在不到10万年的时间内太阳星云在冲击波的作用下可发生坍缩,导致我们今天太阳系的形成。

  三维模型中显示只需要一至两个缺口嵌入将能解释科学家在陨石中发现的较短半衰期放射性同位素,不过研究人员也在试图找到是否存在各种超新星爆发的参数组合,并与实际观测相参比。此外,研究人员还发现在受到超新星爆发冲击波影响时,太阳星云需要以一定速率进行旋转,以至于在坍缩后形成一个由原始行星盘围绕的恒星系统。(Everett)

 

网友评论以下评论只代表网友个人观点,不代表科学网观点 已有条评论