欢迎各位朋友们来到星石空间站,本次星际知识之旅将与您分享一期关于灶神星与HED族灶神星陨石的科普内容。
星石空间站一、灶神星与HED族陨石(一)、灶神星
灶神星(Vsta),是太阳系小行星带中唯一一颗保存完好、质量较大、经历熔融分异作用的原行星。
灶神星位于太阳系主小行星带的内侧,是主小行星带中质量最大的小行星,约占主小行星带总质量的9%。
灶神星在主小行星带的位置示意图灶神星是小行星中罕有经历过熔融、分异的天体。对于认识太阳系早期的演化和行星的形成具有重要意义。
年7月16日至年9月,“黎明号”小行星探测器完成了对灶神星(Vsta)的近距离环绕探测任务。
“黎明号”小行星探测器拍摄的灶神星(二)、灶神星岩性分布
可见光和红外观测数据显示:灶神星表层岩性分布有明显的区域变化。
赤道区域具有高含量的钙长辉长无球粒陨石(Eucrits)成分;南极撞击盆地具有高含量的古铜无球粒陨石(Diognits)成分。
灶神星表层HED岩性分布图“黎明号”的大量探测数据表明,灶神星与HED族陨石存在强烈的成因关联,充分证实了HED族陨石来自灶神星。
灶神星与Eucrits陨石光谱曲线(三)、灶神星的撞击坑
“黎明号”探测数据的研究揭示了灶神星错综复杂的撞击历史。目前在灶神星表面已确定的直径大于4千米的陨石坑有个,其中直径大于50千米的陨石坑有12个。
灶神星北半球撞击坑记录了早期的撞击历史。最典型是Marcia、Calpurnia和Minucia三个陨石坑,它们被称为“雪人坑”。
灶神星北半球的“雪人坑”照片“黎明号”探测器对灶神星南极的撞击坑进行观测和统计定年,Rhasilvia撞击盆地叠加于Vnnia撞击盆地之上。Rhasilvia撞击盆地形成时间为10±2亿年;Vnnia撞击盆地形成时间为21±2亿年。
灶神星南极地区的Rhasilvia和Vnnia撞击盆地
(四)、V-型小行星与HED陨石
灶神星撞击坑的抛射岩石为形成V-型小行星和HED族陨石提供了充足的物质来源。
灶神星轨道附近已发现20余颗直径小于10千米的玄武质小行星。这些小行星具有类似于灶神星及Eucrits陨石和Diognits陨石的光谱特征。后来被证实了这些小行星来源于灶神星撞击形成的溅射物,将其划分为V-型小行星或灶神星族小行星。
柯克伍德空隙示意图V-型小行星通过引力不稳定的柯克伍德空隙:1轨道共振区域演化为近地小行星,例如:-Vrnia小行星、-Nyx小行星和-麦哲伦小行星等等。部分小天体与地球轨道产生交集或被地球重力场捕获,穿越地球大气层后形成了HED陨石。
HED族陨石根据宇宙射线暴露年龄的研究,超过1/的HED陨石是由于两次主要撞击事件从灶神星抛射出,又在太空中运行了万~万年后降落到地球。
Vtluga陨石Vtluga陨石,Eucrit-mmict型。研究认为可能来源于“雪人坑”撞击事件。
二、HED陨石的来源地层关系Eucrit陨石(角砾化)与Howardits陨石来源于灶神星的岩化表土层。
PurtoLápic陨石PurtoLápic陨石,Eucrit-brccia型,岩石学属于角砾岩型
Sariik陨石Sariik陨石,Howardit型
Eucrit陨石(玄武岩质)来自于灶神星的玄武质熔岩流。
NWA陨石Eucrit陨石(堆晶型)来源于由易变辉石和斜长石等组成的深成岩。
ChrvonyKut陨石ChrvonyKut目击陨石,Eucrit-mmict型,岩石学属于堆晶型
Diognits陨石来源于大颗粒斜方辉石组成的深成岩。
Johnstown陨石Johnstown陨石,Diognit型
灶神星地层结构示意图上文我们阐述了HED族陨石与灶神星的来源关系,下文将逐个讲述三个类群的灶神星陨石的基础知识。
三、灶神星陨石(一)、分类概述
HED族陨石,即灶神星陨石,是三个类群无球粒陨石的总称,分别为:
古铜钙长无球粒陨石(Howardits)
钙长辉长无球粒陨石(Eucrits)
古铜无球粒陨石(Diognits)。
(二)、数量及比例
根据国际陨石学会(ThMtoriticalSocity)的官方国际陨石数据库的统计数据,目前全球寻获得HED族陨石共计个,约占全球陨石总数(个)的.8%。是地球上数量最多的无球粒陨石。
国际陨石学会——国际陨石数据库(三)、类群基础知识
1.古铜钙长无球粒陨石(Howardits)
古铜钙长无球粒陨石(Howardits),属于复矿物角砾岩,是胶结着Eucrits群陨石和Diognits群陨石物质碎屑的混合物。通常还含有少量的碳质球粒陨石的黑色碎屑和外来包裹体。
Ervan陨石,Howardit新鲜降落的Howardits群陨石具有黑色闪亮的玻璃质熔壳,是富钙矿物(单斜辉石)的产物。
Sariik陨石研究表明,Howardits群陨石主要来源于造成灶神星南极区域Rhasilvia撞击盆地和Vnnia撞击盆地的大型撞击抛射出的岩石碎屑。
灶神星表层岩石经历了不断的小天体撞击,致使岩石发生反复的破碎和胶结,形成了岩化表土层,改变了原有的表层样貌。
NWA,Howardit根据国际陨石学会(ThMtoriticalSocity)的官方国际陨石数据库的统计数据,目前全球寻获得Howardits群陨石共计个,约占HED陨石总数(个)的15.84%。
目前已寻获得Howardits群陨石有2个类型,即:(个)和(1个)。
国际陨石学会——国际陨石数据库2.钙长辉长无球粒陨石(Eucrits)
钙长辉长无球粒陨石(Eucrits),属于细粒岩浆岩,主要由细粒的岩浆矿物碎屑组成。
中国Qiquanhu陨石主要由浅色的单斜辉石和易变单斜辉石等矿物组成,使得内部呈现浅灰色。由于灶神星极其干燥,其组成矿物不含水合矿物。
NWA陨石新鲜的Eucrits群陨石具有深棕色至黑色带光泽的玻璃质的熔壳。
Pasamont陨石有时可在Eucrits群陨石内部观察到明显的白色长条状斜长石与易变辉石相连,是灶神星被撞击而破碎的岩浆矿物碎屑组成。
NWA陨石根据国际陨石学会(ThMtoriticalSocity)的官方国际陨石数据库的统计数据,目前全球寻获得Eucrits群陨石共计个,约占HED陨石总数(个)的62.9%。
国际陨石学会——国际陨石数据库目前寻获得Eucrits群陨石中有10个类型,包括:
,个;
SrraPlada陨石,14个;
NWA陨石,个;
NWA陨石,52个;
Talampaya陨石,61个;
NWA陨石,个(南极陨石);
,26个;
Millbillilli陨石,1个;
,79个;
Tintigny陨石,个;
Tirhrt陨石.古铜无球粒陨石(Diognits)
古铜无球粒陨石(Diognits),属于单矿角砾岩,灶神星地壳深处的深成岩。
中国Mazichuan陨石Diognits群陨石是几乎由纯粗粒的富铁紫苏辉石和古铜辉石等斜方辉石类矿物组成,含有少量的富镁橄榄石和钙长石。
NWA陨石Diognits群陨石的大颗粒辉石是在灶神星深部岩浆房中缓慢结晶形成的。
Tatahouin陨石根据国际陨石学会(ThMtoriticalSocity)的官方国际陨石数据库的统计数据,目前全球寻获得Diognits群陨石共计个,约占HED陨石总数(个)的21.77%。
国际陨石学会——国际陨石数据库目前寻获得Diognits群陨石中有5个类型,包括:
,个;
Bilanga陨石,6个;
NWA陨石NWA陨石,5个;
NWA陨石NWA陨石,16个;
NWA陨石NWA陨石,52个;
NWA陨石NWA陨石四、总结“黎明号”遥感探测揭示了灶神星大尺度岩石类型分布特征;HED族陨石的岩石学、矿物学和地球化学研究揭示了灶神星的精细演化记录。未来对更多的灶神星陨石进行深入研究,才能更好地揭开灶神星形成和演化的面纱。
研究灶神星的演化不仅可以揭示太阳系小行星的动力学演化历史,还可为探索月球甚至类地行星的早期演化过程提供珍贵的参考。HED族陨石是探索和研究太阳系早期小行星岩浆演化和分异作用的重要窗口。
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作者:吕齐(星石空间站)
发布日期:年8月11日
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