Mittwoch, 4. April 2012

Neue Isotopenmessung stellt Frühgeschichte des Sonnensystems in Frage


Künstlerischer Blick ins frühe Sonnensystem (Illu.). | Copyright: NASA/JPL-Caltech

Chicago/ USA - Die Frühgeschichte unseres Sonnensystem verlief wahrscheinlich anders als bislang angenommen. Zu diesem Schluss kommt eine aktuelle Isotopenmessung durch US-Forscher, die im Fachmagazin "Science" veröffentlicht wurde. Demnach fanden Schlüsselvorgänge im entstehenden Sonnensystem sehr viel früher und in deutlich kürzeren Zeitabständen zueinander statt. Auch einige der ältesten bekannten irdischen Gesteine sind demnach sehr viel älter.

Wie die Forscher um Michael Paul und Richard Pardo vom Argonne National Laboratory des US-Energieministeriums (Department of Energy's, DOE) berichten, handelt es sich um neue sensible Messungen der Halbwertzeit des Isotops Samarium, mit dessen Hilfe bislang die Entwicklung des Sonnensystem kartiert wurde.

"Die neuen Ergebnisse lassen die frühen Ereignisse im Sonnensystem - wie etwa die Entstehung der Planeten - auf deutlich kürzere Zeitabstände zusammenschrumpfen", erläutert Paul. "Sie bedeuten auch, dass einige der ältesten irdischen Gesteine schon 120 Millionen Jahre nach der Entstehung des Sonnensystems selbst entstanden sein müssen."

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Die bislang gängige Theorie geht davon aus, dass alles in unserem Sonnensystem vor mehren Milliarden Jahren aus einer stellaren Staub- und Gaswolke entstanden ist. Einige Anteile, darunter etwa die schweren Elemente dieser Wolke, wurden durch Sternenexplosionen (Supernovae) gebildet – unter anderem auch das Isotop Samarium-146 (Sm-146).

Sm-146 ist nicht stabil und gibt immer wieder einen Partikel ab der das Atom in ein anderes Element umwandelt. In einem Vorgang, wie er der Radiokarbondatierung gleicht, können Wissenschaftler berechnen, wie lange es her ist, dass ein analysiertes Sm-146 entstand. Da das Isotop nur sehr langsam, über einen Zeitraum von vielen Millionen Jahren zerfällt, wird seine Halbwertzeit in verschiedenen Modellen zur Bestimmung des Alters des Sonnensystems genutzt. Da Sm-146 jedoch nur sehr selten besagte Partikel abgibt, bedarf es hochsensibler Messinstrumente, um diese Bestimmung präzise durchführen zu können. Mit dem Argonne Tandem Linac Accelerator System (ATLAS) verfügt das US-Energieministerium über eine solche Anlage. Wissenschaftler sind hier in der Lage, ein Sm-146-Atom aus Dutzenden von Milliarden anderen Atomen zu selektieren.

Anhand der aktuellen Messungen bestimmten die Wissenschaftler die Halbwertzeit von Samarium-146 nun auf lediglich 68 Millionen Jahre. Dieser neue Wert liegt damit deutlich unter dem bislang zur Altersbestimmung des Sonnensystems verwendeten Wert von 103 Millionen Jahren.

"Damit schlägt dieser neue Wert beachtliche Löcher in unsere bisherige Vorstellungen von den Vorgängen im entstehenden Sonnensystem", so Paul. "Die neue Zeitskala stimmt damit aber sehr viel genauer mit aktuellen Altersbestimmungen von Mondgestein und anderen neuen Messungen überein."

Quellen: grenzwissenschaft-aktuell.de / anl.gov
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