墜落到地球上的太空巖石揭示了早期太陽(yáng)系的古老痕跡

自從太陽(yáng)系首次從盤(pán)狀塵埃和氣體云中形成以來(lái)的45億年左右的時(shí)間里,發(fā)生了很大的變化。

萬(wàn)物形成的物質(zhì)經(jīng)歷了一些嚴(yán)重的改變——擠進(jìn)行星,被太陽(yáng)輻射和等離子體沖擊,通過(guò)與其他原子的相互作用而改變。

因此,這個(gè)最初的早期塵埃盤(pán)的基本組成部分很難辨別。但并非完全不可能。

保存在一塊從太空墜落到地球上的古老巖石中,并于 2018 年被發(fā)現(xiàn),一個(gè)國(guó)際科學(xué)家團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在已經(jīng)確定了物質(zhì)的痕跡,他們說(shuō),這些物質(zhì)一定起源于原行星盤(pán),回到太陽(yáng)系還很年輕的時(shí)候。

這一發(fā)現(xiàn)可以讓我們對(duì)太陽(yáng)系的歷史有新的認(rèn)識(shí),以及我們周?chē)囊磺校厍蛏虾吞?yáng)周?chē)囊磺?,都是從這些基本組成部分中誕生的,在很久以前。

太陽(yáng)和所有的星星一樣,誕生于一團(tuán)塵埃中。云層中一個(gè)更密集的結(jié)在自身的引力作用下坍塌,旋轉(zhuǎn),將周?chē)奈镔|(zhì)卷成一個(gè)圓盤(pán),進(jìn)入這顆成長(zhǎng)中的恒星。當(dāng)太陽(yáng)完成時(shí),這個(gè)圓盤(pán)的剩余部分形成了太陽(yáng)系中的其他一切:行星、衛(wèi)星、小行星、彗星和構(gòu)成球形的冰冷巖石塊奧爾特云這被認(rèn)為囊括了這一切。

奧爾特云由冰冷的巖石塊組成,這些巖石有時(shí)會(huì)進(jìn)入太陽(yáng)系內(nèi)部,繞太陽(yáng)旋轉(zhuǎn),同時(shí)散發(fā)出氣體和塵埃。這些是長(zhǎng)周期彗星,軌道為數(shù)百至數(shù)十萬(wàn)年。

奧爾特云離太陽(yáng)很遠(yuǎn),被認(rèn)為自太陽(yáng)系誕生以來(lái)一直保持相對(duì)不變,因此代表了構(gòu)成行星盤(pán)的原始物質(zhì)的最原始例子。

但是,仔細(xì)研究這些材料一直具有挑戰(zhàn)性。即使含有這種原始物質(zhì)的彗星碎片確實(shí)穿越太陽(yáng)系進(jìn)入地球大氣層,它們也會(huì)在墜落時(shí)融化。

隕石中一些碎屑的透射電子顯微鏡分析。(van Kooten 等人,科學(xué)進(jìn)展, 2024)

這就把我們帶到了隕石上。盡管太空大多相當(dāng)空曠,但彗星和隕石有時(shí)會(huì)相撞。當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí),一些彗星物質(zhì)可能會(huì)混入隕石中,以稱(chēng)為碎屑的碎片的形式被困在隕石中。

如果隕石進(jìn)入地球大氣層,它也會(huì)被加熱 - 但其中包含的彗星碎屑可以保持保護(hù)并完好無(wú)損地到達(dá)表面。

這就是哥本哈根大學(xué)宇宙化學(xué)家Elishevah van Kooten領(lǐng)導(dǎo)的研究小組在一顆名為西北非洲14250(NWA 14250)的隕石中發(fā)現(xiàn)的。

研究人員使用掃描電子顯微鏡和光譜分析,對(duì)NWA 14250的內(nèi)容以及其中碎屑中發(fā)現(xiàn)的各種礦物的同位素進(jìn)行了非常仔細(xì)的閱讀。研究人員確定,一些碎屑中的礦物最有可能起源于彗星,這意味著像NWA 14250這樣的隕石可能代表了研究早期太陽(yáng)系組成的工具。

但還有更多。研究小組發(fā)現(xiàn),這些碎屑非常熟悉:它們類(lèi)似于在海王星附近的外太陽(yáng)系其他隕石中發(fā)現(xiàn)的碎屑,以及從海王星附近采集的樣本。小行星龍宮。

研究人員說(shuō),這表明,不僅原始物質(zhì)相對(duì)常見(jiàn)(如果有點(diǎn)難以接近),而且在太陽(yáng)系形成過(guò)程中,原行星盤(pán)的組成也相對(duì)均勻。

“與目前的看法相反,彗星形成區(qū)域的同位素特征在外太陽(yáng)系天體中無(wú)處不在,可能反映了外太陽(yáng)系中重要的行星組成部分。研究人員寫(xiě)道.

“這為確定彗星形成區(qū)域的核合成指紋提供了機(jī)會(huì),從而解開(kāi)了太陽(yáng)原行星盤(pán)的吸積歷史。

該研究已發(fā)表在科學(xué)進(jìn)展.

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