Астрофизики узнали, как на Землю попали золото, платина и уран

Астрофизики узнали, что в ходе столкновения двух нейтронных звезд, произошедшего 4,6 млрд. лет назад, на место будущей Солнечной системы были доставлены такие тяжелые элементы, как золото, платина и уран.

© twitter.com/newscientist

Примерно 0,3% земного золота, платины, урана и других химических элементов, были \»выкованы\» в результате слияния пары нейтронных звезд на расстоянии более 1000 световых лет от Солнца. В то время Солнечная система представляла собой лишь облако газа и пыли.

За эпичным столкновением нейтронных звезд GW 170817 астрономы наблюдали в 2017 году и это позволило понять то, как формируются тяжелые элементы. В электромагнитных данных события GW 170817, ученые зафиксировали появление золота, платины и урана.

Происходит подобное по той причине, что процесс столкновения звезд или взрыв сверхновой высвобождает огромное количество энергии, которая запускает серию ядерных реакций, приводящих к синтезу тяжелых элементов.

При этом реакции должны протекать молниеносно, чтобы радиоактивный распад не произошел быстрее, чем в ядро будут доставлены нейтроны.

Для того, чтобы понять откуда на Земле появились тяжелые элементы, астрофизики Имре Бартос и Сабольч Марка проанализировали радиоактивные изотопы ранних метеоритов Солнечной системы.
Было обнаружено, что следы тяжелых элементов с атомными номерами от 89 до 103 (от актиния до лоуренсия) стабильно фиксируются в самых древних метеоритах Солнечной системы.

Радиоактивные изотопы имеют период полураспада или, говоря другими словами, половина атомных ядер распадается за конкретный промежуток времени. Период полураспада — постоянная величина, а значит химический элемент может быть использован, как \»капсула времени\» для уточнения некоторых событий в далеком прошлом.

© NASA

Зная это, исследователи использовали образцы плутония, урана и кюрия для того, чтобы уточнить количественное содержание тяжелых элементов в ранней Солнечной системе.

Используя все имеющиеся данные и результаты изучения образцов древних астероидов, Имре Бартос и Сабольч Марка смоделировали раннюю Солнечную систему и пришли к выводу, что тяжелые элементы были занесены сюда в ходе столкновения двух нейтронных звезд на расстоянии более 1000 световых лет. Это событие произошло примерно за 100 млн. лет до формирования Земли!

Это событие стало причиной появления в Солнечной системе 70% кюрия и 40% плутония, так как рост количественного содержания этих элементов пришелся как раз на 4,6 млрд. лет назад.