"Jumlah bintang di Alam Semesta lebih besar daripada semua butir pasir di semua pantai planet Bumi," Carl Sagan terkenal dalam siri TV ikoniknya Kosmos. Tetapi apabila dua butir itu terbuat dari sebatian silikon-dan-oksigen yang disebut silika, dan mereka didapati bersembunyi jauh di dalam meteorit kuno yang pulih dari Antartika, mereka mungkin dari bintang ... mungkin juga yang runtuhannya meletupkan pembentukan Sistem Suria itu sendiri.
Penyelidik dari Universiti Washington di St. Louis dengan sokongan dari Pusat Sains Angkasa McDonnell telah mengumumkan penemuan dua butiran silika mikroskopik dalam meteorit primitif yang berasal dari dua sumber yang berbeza. Penemuan ini mengejutkan kerana silika - salah satu komponen utama pasir di Bumi hari ini - bukan salah satu mineral yang dianggap terbentuk di dalam cakera bahan awal Matahari.
Sebaliknya, difikirkan bahawa dua butir silika diciptakan oleh satu supernova yang menumbuhkan sistem suria awal dengan bahan pelupusannya dan membantu menggerakkan pembentukan planet akhirnya.
Menurut siaran berita oleh Washington University, "agak seperti mempelajari rahsia keluarga yang tinggal di rumah anda pada tahun 1800-an dengan memeriksa zarah debu yang mereka tinggalkan di celah-celah di papan lantai."
Sehingga tahun 1960-an kebanyakan saintis percaya bahawa Sistem Suria awal menjadi sangat panas sehingga bahan presolar tidak dapat bertahan. Tetapi pada tahun 1987 saintis di University of Chicago menemui berlian kecil dalam meteorit primitif (yang belum dipanaskan dan dikerjakan semula). Sejak itu mereka menemui bijirin lebih daripada sepuluh mineral lain dalam meteorit primitif.
Para saintis dapat mengetahui biji-bijian ini berasal dari bintang kuno kerana mempunyai tanda tangan isotop yang sangat luar biasa, dan bintang yang berbeza menghasilkan bahagian isotop yang berbeza.
Tetapi bahan dari mana Sistem Suria kita dibuat dicampurkan dan diselaraskan sebelum planet terbentuk. Jadi semua planet dan Matahari mempunyai komposisi isotop "solar" yang hampir sama.
Meteorit, yang kebanyakannya adalah kepingan asteroid, juga mempunyai komposisi suria, tetapi terperangkap jauh di dalam primitif adalah sampel bintang yang murni, dan komposisi isotop dari butiran presolar ini dapat memberikan petunjuk kepada proses nuklear dan konveksi yang kompleks.
Beberapa model evolusi bintang meramalkan bahawa silika dapat mengembun di atmosfera luar bintang yang lebih sejuk, tetapi yang lain mengatakan silikon akan sepenuhnya dimakan oleh pembentukan silikat kaya magnesium atau besi, dan tidak ada yang membentuk silika.
"Kami tidak tahu model mana yang tepat dan mana yang tidak, kerana model tersebut memiliki begitu banyak parameter," kata Pierre Haenecour, seorang pelajar siswazah di Bumi dan Sains Planet di Washington University dan pengarang pertama di sebuah makalah yang akan diterbitkan di terbitan 1 Mei Surat Jurnal Astrofizik.
Di bawah bimbingan profesor fizik Dr Christine Floss, yang menemui beberapa butiran silika pertama dalam sebuah meteorit pada tahun 2009, Haenecour menyiasat sepotong meteorit primitif yang dibawa kembali dari Antartika dan menemukan sebutir silika tunggal dari 138 butir presolar. Biji-bijian yang dijumpainya kaya dengan oksigen-18, menandakan sumbernya berasal dari supernova keruntuhan inti.
Setelah menemui sebiji butiran silika yang diperkaya dengan oksigen-18 lain yang dikenal pasti dalam meteorit lain oleh pelajar siswazah Xuchao Zhao, Haenecour dan pasukannya berusaha untuk mengetahui bagaimana butiran silika seperti itu dapat terbentuk di dalam lapisan bintang yang sedang mati. Mereka mendapati mereka dapat menghasilkan semula pengayaan oksigen-18 dari dua butir itu melalui pencampuran sejumlah kecil bahan dari zon dalaman yang kaya dengan oksigen bintang dan zon helium / karbon yang kaya dengan oksigen-18 dengan sejumlah besar bahan dari hidrogen luar sampul surat supernova.
Sebenarnya, kata Haenecour, percampuran yang menghasilkan komposisi dua butir itu sangat serupa, biji-bijian mungkin berasal dari supernova yang sama - mungkin yang sama yang mencetuskan keruntuhan awan molekul yang membentuk Sistem Suria kita.
"Ini seperti mempelajari rahsia keluarga yang tinggal di rumah anda pada tahun 1800-an dengan memeriksa zarah debu yang mereka tinggalkan di celah-celah di papan lantai."
Meteorit kuno, beberapa butiran mikroskopik pasir bintang, dan a banyak kerja makmal ... ini adalah contoh forensik kosmik yang terbaik!
Sumber: Universiti Washington di St. Louis
