En supernovaexplosion nära det bildande solsystemet kan förklara närvaron av nyckelradioaktiva element som påverkade jordens vatteninnehåll. Forskare föreslår att denna process skedde på säkert avstånd och undvek störningar i planetbildning. Mekanismen antyder att jordliknande planeter kan vara vanliga runt solliknande stjärnor.
Solsystemets bildning kan ha påverkats av en supernova cirka 3 ljusår bort, enligt en studie av Ryo Sawada vid University of Tokyo och hans team. Forntida meteoritprover visar att det tidiga solsystemet innehöll kortlivade radioaktiva element, såsom aluminium, mangan, beryllium och kalcium. Dessa element genererade värme som drev ut överskottsvatten från kometer och rymdstenar, och lämnade jorden med den exakta mängd som behövs för liv.
Tidigare modeller kämpade med att förklara dessa elements proportioner utan att simulera katastrofala störningar från närliggande explosioner. Sawadas modell föreslår en tvåstegsleverans: stötvågor från supernovan bar direkt utkast som radioaktivt aluminium och mangan till protoplanetdisken. Efter dessa vågor bombarderade kosmiska strålar atomer i disken och producerade beryllium- och kalciumisotoper.
"Tidigare modeller för solsystemets bildning fokuserade bara på materiens injektion. Jag insåg att vi ignorerade högenergipartiklarna", förklarade Sawada. "Jag tänkte: ‘Tänk om det unga solsystemet helt enkelt svalt i detta partikelbad?’"
Detta avlägsna supernova-scenario undviker bräcklighetsproblemen hos närmare händelser, som Sawada liknade vid "att vinna på lotteri". Istället antyder det en vanlig galaktisk process som potentiellt påverkar 10 till 50 procent av solliknande stjärnor och möjliggör jordliknande vattenmängder på deras planeter.
Cosimo Inserra vid Cardiff University berömde modellens balans: "Det är ganska nytt, eftersom det är en fin balans mellan förstörelse och skapande. Du behöver rätt element och rätt avstånd."
Om validerat kan detta informera sökningar med teleskop som NASA:s Habitable Worlds Observatory, som riktar in sig på system nära forntida supernova-rester för beboeliga världar. Resultaten publiceras i Science Advances (DOI: 10.1126/sciadv.adx7892).