מזה כמאה שנה, מדענים חושבים שהמתכות ביקום שלנו הן תוצאה של נוקלאוסינתזה של כוכבים . תיאוריה זו קובעת כי לאחר היווצרות הכוכבים הראשונים, חום ולחץ בפנים שלהם הובילו ליצירת יסודות כבדים יותר כמו סיליקון וברזל. יסודות אלו לא רק העשירו את הדורות הבאים של כוכבים ('מתכתיות'), אלא גם סיפקו את החומר שממנו נוצרו כוכבי הלכת.
עבודה עדכנית יותר העלתה שכמה מהיסודות הכבדים ביותר עשויים להיות למעשה תוצאה של מיזוג כוכבים בינארים. למעשה, א מחקר אחרון על ידי שני אסטרופיזיקאים גילו שהתנגשות שהתרחשה בין שני כוכבי נויטרונים לפני מיליארדי שנים יצרה כמות ניכרת של כמה מהיסודות הכבדים ביותר בכדור הארץ. אלה כוללים זהב, פלטינה ואורניום, שהפכו אז לחלק מהחומר שממנו נוצר כדור הארץ.
המחקר נערך על ידי פרופ' Szabolcs Márka מאוניברסיטת קולומביה ופרופ' אימרה ברטוס מאוניברסיטת פלורידה. הממצאים שלהם פורסמו במחקר שכותרתו ' מיזוגים של כוכבי ניוטרונים בקרבת מקום מסבירים את שפע האקטינידים במערכת השמש המוקדמת ',שהופיע לאחרונה בגיליון מאי של כתב העת המדעיטֶבַע.
תפיסה של אמן לגבי שני כוכבי נויטרונים, רגע לפני שהם מתנגשים. קרדיט: נאס'א
על פי הקונצנזוס המדעי, אסטרואידים ושביטים מורכבים מחומר שנשאר מהיווצרות מערכת השמש. כשפיסות אלה מגיעות לכדור הארץ בצורה של מטאוריטים, הן נושאות עקבות של איזוטופים רדיואקטיביים שההתפרקות שלהם משמשת כדי לקבוע מתי נוצרו האסטרואידים. המחקר של סלעי החלל הללו יכול גם לשפוך אור על החומרים שהיו קיימים במערכת השמש שלנו לפני מיליארדי שנים.
למען המחקר שלהם, ברטוס ומארקה הפעילו הדמיות מספריות של שביל החלב והשוו את התוצאות להרכב המטאוריטים שנשלפו על פני כדור הארץ. מה שהם גילו היה שהתנגשות בודדת של נויטרונים-כוכב יכולה הייתה להתרחש בתוך השכונה הקוסמית שלנו - ~1,000 שנות אור ממערכת השמש שלנו - לפני בערך 4.65 מיליארד שנים.
באותה תקופה, מערכת השמש שלנו הייתה עדיין ענן עצום של אבק וגז שעתיד לעבור בקרוב קריסה כבידתית במרכזה, ובכך להוליד את השמש שלנו. בערך 100 מיליון שנים מאוחר יותר, כדור הארץ וכוכבי לכת סולאריים אחרים יווצרו מדיסק הפסולת הפרו-פלנטרי שנפל למסלול סביב השמש הצעירה שלנו.
אירוע קוסמי יחיד זה, הם מעריכים, הוליד אלמנטים שיהפכו לחלק מהדיסק הזה - ואשר מהווים כעת בערך 0.3% מהיסודות הכבדים ביותר של כדור הארץ. רובם נמצאים בצורת יוד, מרכיב חיוני לתהליכים ביולוגיים. מבחינה זו, ייתכן שאירוע זה מילא תפקיד בהופעת החיים גם כאן במערכת השמש.
כוכבים צעירים מוקפים בדרך כלל בדיסקה של גז ואבק, הנקראת דיסק פרוטופלנטרי. קרדיט: NASA/JPL-Caltech
כדי לשים את האירוע הזה בפרספקטיבה, קחו בחשבון שקוטר של גלקסיית שביל החלב מוערך ב-100,000 שנות אור. התנגשות זו והפיצוץ שנוצר, לפיכך, התרחשו בערך 1/100 מהמרחק. למעשה, צוות המחקר ציין שאם אירוע דומה יתרחש באותו מרחק היום, הקרינה שתתקבל תעלה על כל כוכב בשמים.
מה שמעניין במיוחד במחקר זה הוא האופן שבו הוא מספק תובנה לגבי אירוע שהיה גם ייחודי וגם בעל תוצאת רבה בהיסטוריה והיווצרות של כדור הארץ ומערכת השמש שלנו. 'זה שופך אור בהיר על התהליכים המעורבים במקור ובהרכב של מערכת השמש שלנו, ויתחיל סוג חדש של מסע בתוך דיסציפלינות, כגון כימיה, ביולוגיה וגיאולוגיה, כדי לפתור את החידה הקוסמית', אמר ברטוס. סיכמו .
וכפי שמארקה ציינה, הוא מתייחס גם לכמה מהשאלות העמוקות יותר שיש למדענים לגבי מקורות החיים כפי שאנו מכירים אותם:
'התוצאות שלנו עוסקות בחיפוש בסיסי של האנושות: מאיפה באנו ולאן אנחנו הולכים? קשה מאוד לתאר את הרגשות האדירים שחשנו כשהבנו מה מצאנו ומה זה אומר לעתיד כשאנחנו מחפשים הסבר למקומנו ביקום'.
זה גם מאשש את מה שאמר קרל סייגן הידוע: 'אנחנו דרך ליקום להכיר את עצמו. חלק מההוויה שלנו יודע שממנו באנו. אנחנו כמהים לחזור. ואנחנו יכולים, כי הקוסמוס נמצא גם בתוכנו... החנקן ב-DNA שלנו, הסידן בשיניים שלנו, הברזל בדם שלנו, הפחמן בעוגות התפוחים שלנו נוצרו בפנים של כוכבים קורסים. אנחנו עשויים מכוכבים'.
לקריאה נוספת: חדשות קולומביה