Учёные из Университета Хоккайдо выяснили, как образовались досолнечные зёрна

Лабораторные и ракетные исследования позволили по-новому взглянуть на то, как возникли частицы межзвёздной пыли до формирования Солнечной системы.
Результаты исследования, опубликованные учёными Университета Хоккайдо и их коллегами в журнале Science Advances, также могут помочь в создании наночастиц с полезными свойствами наиболее эффективными и экологичными способами.
Досолнечные зёрна можно обнаружить в метеоритах, которые падают на Землю. Учёные проводят лабораторные исследования, изучая возможные пути образования этих зёрен.
«Точно так же, как форма снежинок предоставляет информацию о температуре и влажности верхних слоев атмосферы, характеристики досолнечных зёрен в метеоритах ограничивают среду оттока газа от звезд, в которой они могли образоваться», - объясняет Юки Кимура из команды Университета Хоккайдо.
Однако определить условия образования зёрен с ядром из карбида титана и внешней углеродной оболочкой, оказалось достаточно трудно.
Структура зёрен, по-видимому, предполагает, что сначала сформировалось ядро из карбида титана, а затем оно было покрыто толстым слоем углерода в более отдаленных областях оттока газа от звёзд.
Команда изучила условия, в которых можно воссоздать образование зёрен в лаборатории. Учёные руководствовались теоретическими исследованиями по зарождению зёрен. Эта работа была дополнена экспериментами, проведёнными в условиях микрогравитации во время суборбитальных ракетных полётов.
Результаты преподнесли несколько сюрпризов. Учёные пришли к выводу, что зёрна образовались в результате трех отдельных этапов, не предсказанных традиционными теориями. Сначала углерод образовал крошечные однородные ядра. Затем титан осаждался на этих углеродных ядрах, и образовывались углеродные частицы, содержащие карбид титана. Наконец, тысячи этих мелких частиц слились и образовали зерно.
«Мы также предполагаем, что характеристики других типов досолнечных и солнечных зёрен, которые сформировались на более поздних стадиях развития Солнечной системы, могут быть точно объяснены путем рассмотрения неклассических путей зарождения, таких как те, которые предложены нашей работой», - заключает Кимура.
Исследование может помочь в понимании отдаленных астрономических событий, включая гигантские звёзды, вновь формирующиеся планетные системы и атмосферы планет в чужих системах. Эта работа также может помочь учёным лучше контролировать наночастицы, которые они исследуют для использования в наномедицине, солнечной энергии и сенсорах.....