Za písek, sklo a polodrahokamy vděčíme supernovám

Pozorování vesmírných teleskopů Spitzer a Herschel ukazují, že v explozích supernov vzniká veliké množství křemene. Veškerý oxid křemičitý na naší planetě zřejmě ukuly výhně supernov. To je přímo hvězdná novinka.

Pozůstatek supernovy G54.1+0.3 na kombinovaném snímku. Kredit: NASA/JPL-Caltech/CXC/ESA/NRAO/J. Rho (SETI Institute)

Není tajemstvím, že jsme stvořeni z hvězdného prachu. Většina atomů v našich tělech vznikla v zuřivých explozích dávných supernov. Platí to samozřejmě i pro neživou přírodu. A vztah Země k supernovám je opravdu těsný. Podle dat z pozorování vesmírným infračerveným teleskopem NASA Spitzer vděčíme supernovám za křemen.

Když se kdokoliv z nás rozhlédne kolem sebe, tak nejspíš uvidí něco, v čem je mnoho oxidu křemičitého. Křemen je klíčovou součástí řady pozemských hornin a minerálů. Lidská civilizace ho samozřejmě využívá plnými doušky. Veškerý písek, ať už na mořském dně, na plážích nebo v bizarních křivkách pískovcových skalních měst, to všechno je křemen. Křemen je také zásadní součástí betonu, pochopitelně i prakticky veškerého skla. Stejně tak i téměř veškerý křemík v elektronice pochází z křemene.

Jeonghee Rho. Kredit: SETI Institute.

Když se to všechno sečte, tak křemen tvoří asi 60 procent zemské kůry. Vzhledem k hojnosti křemene na Zemi není zvláštní, že křemenný prach je i leckde ve vesmíru. Je také v meteoritech, které jsou starší než samotná Sluneční soustava. Podle astronomů jsou možným zdrojem takového vesmírného prachu takzvané AGB hvězdy (z anglického Asymptotic Giant Branch), čili hvězdy z asymptotické větve obrů, což jsou červení obři na sklonu života. Potíž je v tom, že křemen v prachu z těchto hvězd není nijak zvlášť hojný a z pozorování není jasné, jestli jsou tyto hvězdy opravdu zdrojem křemene. Jsou ale i daší možnosti.

Astronomka Jeonghee Rho z výzkumného institutu SETI a její tým detekoval množství křemene ve dvou pozůstatcích supernov, Cassiopeia A a G54.1+0.3. Badatelé ve své studii využili archivní data teleskopu Spitzer a analyzovali zaznamenané záření ze zmíněných pozůstatků supernov.

Pozůstatek supernovy Cassiopeia A. Kredit: NASA/JPL-Caltech.

Chemické prvky a molekuly vyzařují specifické záření. Aby vědci věděli, jaké záření patří kterým prvkům a molekulám, tak se spoléhají na experimenty a modely. Z nich mohou vyčíst, komu patří které záření, co pozorujeme ve vesmíru. Jsou to takové spektrální otisky prstů. Háček je ovšem v tom, že určité faktory mohou ovlivnit záření materiálu ve vesmíru tak, že ho nejprve podle modelů nepoznáme. Rho a spol. tvrdí, že přesně to je i případ křemenného prachu. V záření pozůstatků supernov totiž objevili záření, které se blíží teoretickým modelům záření vydávanému oxidem křemičitým, ale není to přesně ono.

Rho s kolegy jsou přesvědčení, že záření křemenného prachu ve vesmíru ovlivňuje tvar jeho zrnek. Dosavadní modely počítaly s tím, že zrnka křemenného prachu mají ideálně kulatý tvar. Když ale Rho a spol. vytvořili model, v němž měla zrnka křemene tvar míče na americký fotbal, tak jim vyšlo záření, které je shodné s tím, co zaznamenal teleskop Spitzer v pozůstatcích supernov.

Když badatelé zkombinovali pozorování teleskopu Spitzer s pozorováními evropského vesmírného teleskopu Herschel, tak nakonec dospěli k závěru, že v supernovách vzniká ohromné množství křemenného prachu. Je to tak obrovské množství křemene, že to postačuje k vysvětlení veškerého křemene ve vesmíru, včetně celé naší pozoruhodné planety. Za veškerý písek, křemen, beton i sklo podle všeho vskutku vděčíme monumentálním explozím supernov, které se odpálily před miliardami let.

Literatura
SETI Institute 16. 11. 2018, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 479: 5101–5123.

Autor: Stanislav Mihulka

Datum: 30.11.2018

Tisk článku

Související články:

Prach ze supernov na dně oceánu Autor: Stanislav Mihulka (21.01.2015)
Mohly by být nedávné supernovy zodpovědné za masová vymírání? Autor: Stanislav Mihulka (19.05.2018)
V explozích supernov modrých veleobrů se rodí exotická hmota Autor: Stanislav Mihulka (03.11.2018)

Diskuze:

"Realitov" boh.

Richard Pálkováč,2018-12-04 05:50:55

"Realitovho" kreacionistického boha, by som chrakterizoval ako hlúpy, ale pracovitý, keď si dal takú obrovskú námahu s definovaním toho nekonečného počtu genetík a ich "mantinelov" pre každý živočíšny druh.

Nemôžem síce tvrdiť, že boh nie je taký, ale podľa mňa ak existuje, je podstatne inteligentnejší.

Myslím si teda, že na začiatku svojej práce, boh vynaložil podstatne väčšie rozumové úsilie, teda zadefinoval, len rozumné základné pravidlá pre náš svet. Medzi tieto patrí napríklad aj geniálny koncept, pre evolúciu, akú študuje a uznáva súčasná veda.

Potom si už len sadol do pohodlného kresla a pozeral, čo sa deje, prípadne možno sem-tam do toho nášho sveta ešte "pichne" aby bola nejaká zábava.