プレソーラー粒子
プレソーラー粒子は、太陽が形成される前の星間ガスに含まれていた固体物質である。 星間塵の成分は、その異常な同位体比から実験室で識別でき、原始太陽系星雲の崩壊とそれに続く微惑星の形成を生き延びた難揮発性物質で構成されている。
隕石の研究者の間では、「プレソーラー粒子」という用語は隕石に含まれるプレソーラー粒子のことを指すようになった。 他の多くの種類の宇宙塵は、隕石からは検出されていない。プレソーラー星間塵粒子は、隕石に含まれる粒子状物質の総質量の約0.1%を占めるに過ぎない。 このような粒子は、原始コンドライトのような隕石の微細な石基に含まれる同位体組成的に区別される物質である。 隕石との同位体比の違いから、太陽系に先んじて作られたと考えられている。 これらのクラスターの結晶化度は、マイクロメートルサイズの炭化ケイ素結晶(最大10原子)から、ナノメートルサイズのダイヤモンド(約1000原子)、さらに100原子未満の非層状グラフェン結晶までさまざまである。難揮発性粒子は、 超新星や赤色巨星のゆっくりと冷却された膨張ガスの中で熱的に凝縮することで、鉱物構造を成すに至った。
その他のプレソーラー粒子(漸近巨星分枝星由来)は、銀河系の中で鉄よりも軽い難揮発性元素の大部分を製造した漸近巨星分枝の同位体組成と物理的情報をもたらす。これらの粒子に含まれる元素は、初期の天の川銀河において異なる時期(および場所)で作られたため、集められた粒子のセットは、太陽系形成以前の銀河の形成と進化についての洞察をさらに深めることができる。
粒子の元素の元素合成に関する情報を提供することに加えて、固体粒子は、それらが凝縮した物理化学的条件、およびそれらの形成後のイベントに関する情報を提供する。たとえば、天の川銀河の炭素の多くを生成している赤色巨星について考えてみる。赤色巨星の大気は、凝縮プロセスが行われるのに十分に冷たく、その結果、固体粒子(炭素などの元素の複数の原子の凝集体)が大気に析出する。これは、高温で原子がより複雑な分子を形成するのに適していない太陽の大気とは異なる。これらの固体の断片は、 放射圧によって星間物質に注入される。 したがって、恒星内元素合成の特徴を持つ粒子は、(i)赤色巨星の大気における凝縮過程、(ii) 星間物質の放射および加熱過程、および(iii)私たちを作っている元素を、銀河を横断して太陽系に運んできた粒子の種類についての情報を提供する。