坠落到地球上的太空岩石揭示了早期太阳系的古老痕迹

自从太阳系首次从盘状尘埃和气体云中形成以来的45亿年左右的时间里,发生了很大的变化。

万物形成的物质经历了一些严重的改变——挤进行星,被太阳辐射和等离子体冲击,通过与其他原子的相互作用而改变。

因此,这个最初的早期尘埃盘的基本组成部分很难辨别。但并非完全不可能。

保存在一块从太空坠落到地球上的古老岩石中,并于 2018 年被发现,一个国际科学家团队现在已经确定了物质的痕迹,他们说,这些物质一定起源于原行星盘,回到太阳系还很年轻的时候。

这一发现可以让我们对太阳系的历史有新的认识,以及我们周围的一切,地球上和太阳周围的一切,都是从这些基本组成部分中诞生的,在很久以前。

太阳和所有的星星一样,诞生于一团尘埃中。云层中一个更密集的结在自身的引力作用下坍塌,旋转,将周围的物质卷成一个圆盘,进入这颗成长中的恒星。当太阳完成时,这个圆盘的剩余部分形成了太阳系中的其他一切:行星、卫星、小行星、彗星和构成球形的冰冷岩石块奥尔特云这被认为囊括了这一切。

奥尔特云由冰冷的岩石块组成,这些岩石有时会进入太阳系内部,绕太阳旋转,同时散发出气体和尘埃。这些是长周期彗星,轨道为数百至数十万年。

奥尔特云离太阳很远,被认为自太阳系诞生以来一直保持相对不变,因此代表了构成行星盘的原始物质的最原始例子。

但是,仔细研究这些材料一直具有挑战性。即使含有这种原始物质的彗星碎片确实穿越太阳系进入地球大气层,它们也会在坠落时融化。

陨石中一些碎屑的透射电子显微镜分析。(van Kooten 等人,科学进展, 2024)

这就把我们带到了陨石上。尽管太空大多相当空旷,但彗星和陨石有时会相撞。当这种情况发生时,一些彗星物质可能会混入陨石中,以称为碎屑的碎片的形式被困在陨石中。

如果陨石进入地球大气层,它也会被加热 - 但其中包含的彗星碎屑可以保持保护并完好无损地到达表面。

这就是哥本哈根大学宇宙化学家Elishevah van Kooten领导的研究小组在一颗名为西北非洲14250(NWA 14250)的陨石中发现的。

研究人员使用扫描电子显微镜和光谱分析,对NWA 14250的内容以及其中碎屑中发现的各种矿物的同位素进行了非常仔细的阅读。研究人员确定,一些碎屑中的矿物最有可能起源于彗星,这意味着像NWA 14250这样的陨石可能代表了研究早期太阳系组成的工具。

但还有更多。研究小组发现,这些碎屑非常熟悉:它们类似于在海王星附近的外太阳系其他陨石中发现的碎屑,以及从海王星附近采集的样本。小行星龙宫。

研究人员说,这表明,不仅原始物质相对常见(如果有点难以接近),而且在太阳系形成过程中,原行星盘的组成也相对均匀。

“与目前的看法相反,彗星形成区域的同位素特征在外太阳系天体中无处不在,可能反映了外太阳系中重要的行星组成部分。研究人员写道.

“这为确定彗星形成区域的核合成指纹提供了机会,从而解开了太阳原行星盘的吸积历史。

该研究已发表在科学进展.

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