古陨石保留了太阳系早期成分
一些陨石包含了比太阳系更古老的颗粒。
来自默奇森陨石上一颗微米级碳化硅星尘颗粒的电镜照片(图源:NASA,刘楠和安德鲁·戴维斯)
科学家正在用一种新的分析方法揭示古陨石颗粒的神秘起源。
这些比太阳系更古老的(前太阳系)颗粒曾经构成了一些古恒星,而这些恒星在太阳诞生前便已死亡。一些类似的恒星仍然存在,而且有关前太阳系颗粒的分析为恒星化学提供了有益的参考。
科学家在此之前就已经尝试分析陨石中的前太阳系颗粒,但密苏里州华盛顿大学的物理研究助理教授同时也是一项新研究的牵头人刘楠认为以往的研究方法是不准确的。
刘楠和她的团队研究了默奇森陨石样本,这块陨石重达磅,于年陨落在澳大利亚默奇森的一个城镇。曾经研究过类似陨石的科学家很快意识到这此陨落是幸运的,不只是因为最大的一块陨石碎块把当地一个谷棚屋顶击穿了,但没有使任何人受伤。
刘告诉我们:“默奇森陨石很原始,它形成于太阳系诞生之初,之后未曾融化。”大部分来自小行星带的陨石会经历碰撞以及加热,这会使之融化,所以大部分太阳系诞生之初时期的陨石都消失了。
在默奇森陨石中,前太阳系颗粒被更年轻的物质包裹。结合以往的研究,科学家根据这些颗粒独特的化学成分判断出它比太阳系更古老。
刘说:“这些颗粒由碳化硅组成,包含硅原子与碳原子,但碳化硅并不会在太阳系自然形成,因为碳原子会优先与太阳系充足的氧原子结合组成碳氧化合物。”
刘说,这些颗粒最可能来源于碳星,这种亮红色的巨大行星大气中的碳含量比氧含量更高。为了证实该假说,科学家需要了解陨石颗粒中的某些同位素组成是否与碳星上的相符。同位素是一组含有不同中子数的同一种元素。虽然一些同位素在太阳系中很常见,但另外一些只会出现在特定种类的行星中。
古陨石上碳化硅颗粒的光谱照片(图源:刘楠)
刘说:“这些颗粒中的同位素比率与太阳系中的差别很大。比如说,太阳系中物体的碳12与碳13比率为百分之八十九。但是前太阳系颗粒的该比率从百分之二到百分之两百不等,这是其母星的熔解反应造成的。
氮、铝、镁的同位素也是如此。
天文学家尤其
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