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Fortschritt bei der Datierung interstellarer Materialien: Siliziumkarbidkörner, die älter als die Sonne sind, identifiziert

WISSENSCHAFTENPHYSIKFortschritt bei der Datierung interstellarer Materialien: Siliziumkarbidkörner, die älter als die Sonne sind, identifiziert

Wissenschaftler haben die Datierungstechniken interstellarer Materialien verbessert und die ältesten bekannten Siliziumkarbidkörner auf der Erde identifiziert. Diese Sternenstäube haben ein vorsolares Alter und wurden vor der Geburt der Sonne vor 4.6 Milliarden Jahren gebildet.

Der Meteorit Murchison CM2 fiel 50 vor 1969 Jahren im australischen Murchison auf die Erde.

Die Wissenschaftler hatten mikroskopische Siliziumkarbid Körner in diesem Meteoriten bereits 1987. Diese Körner aus Siliziumkarbid (SiC) (allgemein bekannt als Carborundum) in diesem Meteoriten wurden identifiziert als interstellar im Ursprung, aber ihr Alter konnte aufgrund technologischer Einschränkungen nicht festgestellt werden. Anwendung astronomischer Methoden für direkte Dating unmöglich war, noch konnten Standarddatierungsmethoden, die auf dem Zerfall langlebiger radioaktiver Elemente basieren, angewendet werden.

Mit Fortschritten in der Rasterelektronenmikroskopie und der "Edelgas-Massenspektrometrie" ist es jedoch möglich geworden, Siliziumkarbidkörner auf der Grundlage von Neon-(Ne)-Isotopen zu altern, die durch Bestrahlung der Meteoriten mit galaktischer kosmischer Strahlung in den Körnern erzeugt wurden. Die kosmische Strahlung kann die Meteoriten durchdringen, um die SiC-Körner zu erreichen und ihre Spuren in Bezug auf die Bildung neuer Elemente wie Neon zu hinterlassen. Je länger die galaktische kosmische Strahlung ausgesetzt ist, desto höher ist die Konzentration neuer Elemente in den SiC-Körnern der Meteoriten.

In dieser am 13. Januar 2020 veröffentlichten Studie ermittelten die Wissenschaftler mit der oben genannten Methode das Expositionsalter der kosmischen Strahlung von 40 Siliziumkarbidkörnern, die aus dem Murchison-Meteoriten gewonnen wurden.

Basierend auf kosmogenen Neon-21-Isotopen in den Körnern fanden sie heraus, dass die Körner vor der Geburt von Sonne. Nur wenige der Körner waren im Alter von 7 Milliarden Jahren.

Die Altersspanne reichte von 3.9 ± 1.6 Ma (bedeutet „Mega annum“, Abkürzung für eine Million Jahre) bis ∼3 ± 2 Ga (bedeutet „Giga annum“, Abkürzung für eine Milliarde Jahre) vor dem Beginn des Sonnensystems vor etwa 4.6 GA.

Dies bedeutete, dass SiC-Körner im Murchison-Meteoriten CM2 das älteste physikalische Objekt auf der Erde vor der Geburt der Sonne sind.

Die Wissenschaftler kamen weiter zu dem Schluss, dass die „Neon-21-Expositionsaltersbestimmung“ derzeit nur eine praktikable Methode ist, um das Alter der präsolaren Körner im Meteoriten zu bestimmen.

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{Sie können das ursprüngliche Forschungspapier lesen, indem Sie auf den unten angegebenen DOI-Link in der Liste der zitierten Quellen klicken}

Quelle (n)

1. Heck PR et al., 2020: Lifetimes of interstellar dust from Cosmic Ray Exposure Ages of presolar Siliziumcarbid. PNAS erstmals am 13. Januar 2020 veröffentlicht. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.1904573117
2. Eugster et al.,—–: Bestrahlungsaufzeichnungen, Expositionsalter der kosmischen Strahlung und Übertragungszeiten von Meteoriten. Online erhältlich unter https://www.lpi.usra.edu/books/MESSII/9004.pdf. Zugriff auf 14 Januar 2020.

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