Солнечная система сформировалась менее чем за 200 000 лет

Давным-давно, примерно 4,5 миллиарда лет назад, наше Солнце и Солнечная система сформировались за короткий промежуток времени в 200 тысяч лет.

К такому выводу пришла группа ученых Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса (LLNL) после изучения изотопов молибдена, обнаруженного в метеоритах.

Материал, из которого состоит Солнце и остальная часть Солнечной системы, образовался в результате коллапса большого облака газа и пыли около 4,5 миллиардов лет назад. Наблюдая за другими звездными системами, которые сформировались так же, как наша, астрономы подсчитали, что потребуется около 1-2 миллионов лет для коллапса облака и зажигания звезды, но это первое исследование, которое может дать цифры по нашей Солнечной системе.

«Раньше сроки формирования Солнечной системы не были известны», — сказал космохимик LLNL Грег Бреннека, ведущий автор статьи, опубликованной в Science. «Эта работа показывает, что коллапс, который привел к формированию Солнечной системы, произошел очень быстро, менее чем за 200 000 лет. Если мы масштабируем все это до продолжительности жизни человека, формирование Солнечной системы будет сравнимо с беременностью продолжительностью около 12 часов вместо 9 месяцев. Это был быстрый процесс».

Самые старые датированные твердые вещества в Солнечной системе — это включения, богатые кальцием и алюминием (CAI), и эти образцы являются прямым свидетельством образования Солнечной системы. Эти включения размером от микрометра до сантиметра в метеоритах образовались в высокотемпературной среде (более 1300 Кельвинов) около молодого Солнца. Затем они были перенесены в регион, где образовались углеродистые хондритовые метеориты (и их родительские тела), где они находятся сегодня. Большинство CAI сформировались 4,567 миллиарда лет назад, в период от 40 000 до 200 000 лет.

Именно здесь на помощь приходит команда LLNL. Международная группа измерила изотопный состав молибдена (Mo) и состав микроэлементов различных CAI, взятых из углеродистых хондритовых метеоритов, включая Альенде, крупнейший углеродистый хондрит, обнаруженный на Земле. Поскольку они обнаружили, что различные изотопные составы Мо в CAI охватывают весь диапазон материала, который образовался в протопланетном диске, а не только небольшой кусочек, эти включения должны были образоваться в период схлопывания облаков.

Поскольку наблюдаемый промежуток времени аккреции звезд (1-2 миллиона лет) намного больше, чем потребовалось для формирования CAI, команда смогла точно определить, какая астрономическая фаза в формировании Солнечной системы была зафиксирована образованием CAI и, в конечном итоге, как быстро образовался материал, из которого состоит Солнечная система.