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本文参加百家号#科学了不起#系列征文赛。探寻太阳发光的起点艺术家的原太阳概念位于太阳星云的中心。图片来源:NASA通过保存在原始陨石中的化学指纹,加州大学圣地亚哥分校的科学家们确定:在超过45亿年前的太阳系第一种物质形成期间,那个最终成为太阳的坍塌气体云正在散发着明亮的光。图片:太阳星云,来源:Google他们将发现详细的发表在了《科学》杂志上。他们是第一个提供确凿证据证明原太阳通过发射足够的紫外线能量,催化有机化合物、水和其他地球生命进化所必需的有机物的形成,成为了化学形成太阳系中不可或缺的存在。图片:原太阳概念图,来源:Google在此论文发表前,科学家们一直都在争论着到底早期太阳系中产生的化合物,是在太阳能量的帮助下产生的,还是通过其他方法形成的。“最基本的问题是:当时的太阳是否已经被点燃,像现在一样燃烧运作着?”加州大学圣地亚哥分校物理科学系主任兼化学教授,也是该研究项目的领导人马克·蒂门斯教授说。因为在45.5亿年前的地质记录中,没有任何证据可以回答这个问题。图片:马克蒂门斯教授,来源:中国科学技术大学随后,蒂门斯实验室的博士后研究员威奈提出了一个解决方案:通过他自主开发的一项极其灵敏的测量手段能够回答这个问题。他搜寻了一种从原太阳中发出的高能风的化学指纹——它原本被困于四个原始陨石群的硫化物的同位素或形式中。这四个陨石是早期太阳系中最古老的残留物。天文学家认为,高能风将物质从旋转太阳星云的核心吹入其薄饼状的吸积盘中,随后陨石、小行星和行星在这个区域中形成。图片:吸积盘,来源:Wikipedia加州大学圣地亚哥分校的化学家们运用五年前开发出来的蒂门斯技术,揭示关于古代岩石中嵌入的氧和硫同位素的变化,进而揭示了地球上早期大气的细节。这些化学家们有能力从陨石的硫化物中推理出太阳风的强度,也就能够推理出原太阳的强度。他们将结论写在了论文中:陨石中硫的其中一个同位素轻微过量表明早期太阳星云中存在光化学反应。这意味着在当时,原太阳所发出的光足够强大到驱动化学反应。“这个方法首次告诉我们:太阳在45.5亿年前是燃烧着、运作着,因此它有足够的紫外线进行光化学反应。”蒂门斯说,“这对于我们了解早期太阳系中化合物的形成过程有着巨大的帮助。”图片:圆盘中的年轻恒星,来源:LuisCalcada天文学家相信,大约50亿年前,太阳星云就开始形成了。那时星际气体和尘埃云被一个大爆炸恒星的冲击波所扰动,随后它便在自身引力下开始塌陷。随着星云转动的薄饼状吸积盘越来越薄,成团的漩涡开始形成并且越来越大,最终形成了行星、卫星和小行星。与此同时,原太阳在自身引力作用下继续收缩并变热,逐渐的成为了一颗年轻的恒星。这颗恒星,也就是我们的太阳,散发着带电原子的热风,将大量星云中遗留的气体和尘埃吹出了太阳系。图:恒星爆炸瞬间,来源:Wikipedia因为行星、卫星和许多的小行星在此过程中已经被加热,并且它们的组成成分在太阳星云的形成中又被再次加工,所以它们几乎没能给科学家们提供有关寻找太阳星云向太阳系发展的线索。然而,一些原始陨石却包含了一些物质,这些物质自从45亿多年前被原太阳从太阳星云的中心喷出后就再也没有改变。蒂门斯教授说,他团队所运用到的这项确定原太阳的确在发光的技术,同样可以用于估计原始太阳喷出的热风中的各种化合物的产生时间和地点。“这将是我们的下一个目标。”蒂门斯教授说,“我们可以逐一查看矿质材料,也许可以说这就是一步步将发生的事情。”图片:Nasa,来源:Worldvectorlogo加州大学圣地亚哥分校团队的研究经费是由美国国家航空航天局资助的。作者:universetodayFY:Ireneweii如有相关内容侵权,请于三十日以内联系作者删除转载还请取得授权,并注意保持完整性和注明出处

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