Närkontakt mellan två heta stjärnor lämnade avtryck.

 

Bild https://www.colorado.edu Stjärnbilden Stora hunden syns på natthimlen. Beta Canis Majoris finns i slutet av hundens "framben", medan Epsilon Canis Majoris sitter i slutet av "bakbenet." (Källa: CC-bild av Till Credner via Wikimedia Commons)

För nästan 4,5 miljoner år sedan rörde två stora, heta stjärnor nära jordens sol. De lämnade efter sig ett spår i moln av gas och damm som virvlar precis bortom vårt solsystem än idag.

Denna upptäckt visas i ny forskning ledd av Michael Shull, astrofysiker vid University of Colorade Boulder och publicerad den 24 november i The Astrophysical Journal. 

Jordens solsystem omges av det som forskare kallar de "lokala interstellära molnen." Dessa tunna klumpar av gas och damm består mestadels av väte- och heliumatomer och sträcker sig cirka 30 ljusår från ände till ände. Förbi det och vår sol existerar i en del av galaxen som kallas "den lokala varma bubblan", där gas och damm är relativt sällsynta.

Shull beskriver att förståelsen av dessa egenskaper är viktig eftersom de kan ha påverkat livets utveckling på jorden under miljontals år.

"Det faktum att solen befinner sig inne i denna molnuppsättning som kan skydda oss från den joniserande strålningen kan vara en viktig del av vad som gör jorden livsvänlig idag," beskriver Shull, professor emeritus vid institutionen för astrofysik och planetvetenskap vid CU Boulder.

I den nya forskningen använde han och hans kollegor en serie ekvationer, eller modeller, för att katalogisera de krafter som har format vårt hörn av galaxen över tid.

Gruppen undersökte särskilt två stjärnor: Epsilon Canis Majoris, ibland kallad Adhara, och Beta Canis Majoris, eller Mirzam.

Idag finns dessa stjärnor i fram- och bakbenen på stjärnbilden Stora hunden,." Baserat på teamets beräkningar rusade de troligen förbi vår sol för cirka 4,4 miljoner år sedan på ett avstånd av 30 till 35 ljusår en nära beröring i kosmiska termer.

I processen utsände dessa stjärnor, som är mycket varmare än solen, kraftig ultraviolett strålning. Den strålningen "joniserade" de lokala molnen, tog bort elektroner från väte- och heliumatomerna och lämnade dem med en positiv laddning något som forskare fortfarande kan se idag.

"Om du tänker tillbaka 4,4 miljoner år skulle dessa två stjärnor ha varit fyra till sex gånger ljusare än Sirius är idag. Epsilon och Beta Canis Majoris bidrog sannolikt lika mycket till joniseringen av solens lokala moln som den heta gasen i den lokala bubblan.

Stjärnorna finns i dag mer än 400 ljusår från jorden De är B-stjärnor stjärnor som tenderar att leva snabbt och hårt. Epsilon och Beta Canis Majoris kommer bara att brinna i högst 20 miljoner år till. De är ungefär 13 gånger mer massiva än vår sol och brinner vid cirka 21000 till 50000 grader Celcius att jämför med vår sols ligger ungefär 5500 grader Fahrenheit.

Epsilon och Beta Canis Majoris har därför inte lång tid kvar. Shull uppskattar att dessa stjärnor sannolikt kommer att använda sitt sista bränsle och bli supernovor inom de närmaste miljonerna åren. Men de finns så långt från oss att det inte kommer att påverka vårt solsystem.

De två skilda slag av asteroider som finns kan ha samma ursprung

 

Bild https://www.ipac.caltech.edu/ En  animationen som  visar hur en asteroid kan se ut under olika faser beroende på dess position i förhållande till solen, liknande hur månen har faser. Fotograf: Caltech/IPAC/K. Miller.

För ungefär 4,6 miljarder år sedan bildades solsystemet i en enorm skiva av gas och stoft som svepte runt solen. De asteroider vi ser idag är några av de mest kompletta artefakterna från denna skiva som vi har kvar att observera och kan jämföras med skruv, spillbitar och annat skräp som finns kvar på en byggarbetsplats. Forskare kan studera dessa svävande tidskapslar från solsystemets bildande och undersöka deras sammansättning, form och sammansättning för att dra slutsatser om hur och av vad vårt solsystem bildades.

Asteroider organiseras av forskarna i kategorier baserat på liknande egenskaper och i en nyligen publicerad artikel i The Planetary Science Journal, under ledning av IPAC-forskaren Joe Masiero, visas bevis på att de två olika slag av asteroider som katalogiserats kan ha delat samma  förflutna (IPAC is part of the Division of Physics, Mathematics and Astronomy at Caltech.).

"Asteroider ger oss en möjlighet att se på vad som pågick i det tidiga solsystemet, likt en stillbild av de förhållanden som rådde när de första fasta objekten bildades", beskriver Masiero. Asteroider delas in i olika klasser baserat på det spektrum   från deras yta, betecknat med bokstäver som M, K, C mm. Spektra kan visa närvaron av kol, silikater eller metaller i asteroidens regolit, eller ytsmuts.

I studien har Masiero tittat på asteroider av M- och K-typ. M-typer är rika på metaller, medan K-typer består av silikater och andra material och tros vara kopplade till en uråldrig jättekollision mellan asteroider. Cirka 95 procent av jordskorpan och manteln består av silikater.

Men samma material i asteroider kan se olika ut beroende på asteroidens form, storleken på regoliten (stoft, småsten, stenblock) och asteroidens fasvinkel i förhållande till solen. Ur polarisationsstudierna drar Masiero slutsatsen att både M- och K-typ asteroider delar samma stoftrika yta av troilit, ett järnsulfidmaterial.

Masiero hävdar att bevisen för troilit är ett tecken på att dessa två typer av asteroider  kom från liknande typer av ursprungliga större objekt som senare bröts sönder och resulterade i de asteroider vi ser idag. Troilit är ett sällsynt järnsulfidmineral som finns på jorden men är vanligast i meteoriter. 

De olika övergripande sammansättningarna av asteroiderna kan kopplas till de olika lagren i de stora ursprungliga objekten. På samma sätt som jorden har en kärna, mantel och skorpa gjord av olika material, kan dessa typer av asteroider komma från de olika lagren av en större kropp.