Naše slnko bolo pomalá hviezda

Moon regolith poskytuje vodítko pre rýchlosť rotácie mladého slnka

Zdá sa, že v našej mladosti Slnko patrilo viac k pokojným, pomaly sa otáčajúcim hviezdam, ako naznačujú analýzy lunárnych hornín. © NASA / SDO
čítať nahlas

Pomalšie ako iné hviezdy: Naše slnko bolo v mladosti očividne menej aktívne a točilo sa rýchlejšie ako mnoho iných mladých hviezd. Indikácie na to našli astronómovia v obsahu sodíka a draslíka v mesačnej hornine. Podľa toho potrebuje mladé slnko asi deväť až desať dní na jednu revolúciu v prvých miliardách rokov - bola to jedna z pomalých hviezd. Ale iba to mohlo urobiť život v ranom veku životaschopným.

Keď naše slnko vzniklo asi pred 4, 6 miliardami rokov, bolo ešte nepokojnejšie a aktívnejšie ako dnes. Ako je typické pre mladé hviezdy, opakovane vrhalo veľké množstvo žiarenia a plazmy do vesmíru - a tak tiež formovalo vývoj planét. Napríklad počas tejto doby mohol Mars stratiť veľkú časť svojej atmosféry a vody, zatiaľ čo Zem, chránená silnejším magnetickým poľom, prežila túto fázu zväčša nezranenú.

Ako rýchlo sa mladé slnko otočilo?

Jedna otázka je však do značnej miery nezodpovedaná: ako rýchlo sa mladé slnko otočilo? „Nevieme, ako slnko vyzeralo v prvých miliardách rokov, ale to je nesmierne dôležité, “ vysvetľuje Prabal Saxena z Goddard Space Flight Center NASA. Pretože rýchlosť rotácie hviezdy ovplyvňuje jej magnetické pole a tým aj silu a frekvenciu slnečných erupcií.

Z pozorovaní iných hviezd je známe, že rýchlo sa otáčajúce hviezdy sú aktívnejšie ako tie pomalšie - a že mladé hviezdy sa otáčajú rýchlejšie ako staršie. Problém však: či už bolo mladé slnko jedným z najrýchlejších alebo pomalších predstaviteľov jeho rodu, astronómovia môžu len tak uhádnuť. Jednoducho jej chýba jasný dôkaz.

Moonstone ako stroj času

Teraz však Saxena a jej tím mohli nájsť nejaký stroj času v dobe skorého slnka. Narazili na to, keď analyzovali zloženie lunárnych hornín misií Apollo na ďalšiu štúdiu. Pre túto horninu je typický výrazne nižší obsah sodíka a draslíka v porovnaní s pozemskými kôrovými horninami. zobraziť

Kus Moonrock Burst priniesol späť na Zem astronauti Apolla 16. NASA / JSC

Vrchol: množstvo týchto pomerne prchavých prvkov v lunárnom regolite je ovplyvňované nielen typom horniny, ale aj vplyvmi prostredia vrátane erodujúcich účinkov slnečných búrok. Ak taký plazmový prúd zasiahne nestienený lunárny povrch, energetické častice stále častejšie prenášajú ľahšie prvky späť do vesmíru.

V tomto momente Saxena a jej tím začínajú so štúdiom: v modelovej simulácii rekonštruovali, aké silné a časté musia byť slnečné búrky v prvých dňoch slnečnej sústavy, aby sa predišlo zemetraseniu Podobný obsah sodíka a draslíka zníži lunárnu kôrku na dnešnú úroveň. Vedci tiež berú do úvahy ďalšie ovplyvňujúce faktory, ako sú dopady meteoritu, sopečné erupcie a vplyvy magnetického poľa.

Desať dní na ťah

Výsledok: ak by slnko bolo rýchlo sa otáčajúcou hviezdou, jeho silný výbuch by vyžadoval takmer všetok sodík a draslík, aby unikli z nechránenej lunárnej kôry. „Slnko by potom prinieslo najmenej desaťkrát denne silné horúčavy, “ uvádza Saxena. „Ani magnetické pole Zeme by nebolo dosť silné na jeho ochranu. Tlak vzduchu v zemi by sa tak prepadol, že by planéta stratila vodu. “To však nebolo tak.

Namiesto toho obsah elementov v lunárnom regolite naznačuje, že slnko rotovalo pomerne pomaly a zodpovedajúcim spôsobom bolo tichšie. Podľa výpočtov astronómov naša hviezda potrebovala približne deväť až desať dní na jednu revolúciu v prvých miliardách rokov. Výsledkom je, že naše slnko bude pravdepodobne jedným z „kočíkov“ medzi mladými hviezdami, ako to vysvetľuje Saxena a jej tím. Odvtedy sa rýchlosť otáčania ešte viac znížila: Dnes potrebuje slnko okolo 45 dní na dokončenie jedného cyklu.

Potrebných je viac vzoriek mesiaca

Výsledky Saxeny a jej tímu sú však stále veľké: sú založené na hodnotách sodíka a draslíka v niekoľkých horninách, ktoré sa astronauti Apolla vrátili z Mesiaca takmer pred 50 rokmi. Pochádzajú však iba z niekoľkých miest pri Mond quator, ktoré tiež nepatria k najstarším oblastiam lunárnej kôry.

Pre nadchádzajúce misie s posádkou v mesiaci by však mohla existovať šanca na presnejšie hodnoty. NASA plánuje pristáť prvých astronautov v lunárnom S ppolari už v roku 2024. V kráteroch majú vedci z oblasti planéty podozrenie nielen na vodný ľad, ale aj na veľmi starú, dobre zachovanú mesačnú horninu. Podpis mladého slnka v ňom by teda mohol byť ešte jasnejší, takže nádej Saxeny a jej tímu. „Hodnota vzoriek z rôznych oblastí mesiaca je zrejmá, “ tvrdia. (The Astrophysical Journal Letters, 2019; doi: 10, 3847 / 2041-8213 / ab18fb)

Zdroj: NASA / GSFC

- Nadja Podbregar