芝加哥大学 阿连德陨石的横截面
这些陨石中的玻璃珠被称为球粒
科学家们认为它们是几十亿年前漂浮在周围的碎片留下的岩石碎片,这些碎片最终结合成我们现在所知和喜爱的行星
信用:詹姆斯圣
约翰/抄送2
自从科学家们开始用显微镜观察陨石,他们就对陨石内部的东西感到困惑和着迷
大多数陨石都是由微小的玻璃珠组成的,这些玻璃珠可以追溯到太阳系的早期,甚至在行星形成之前
芝加哥大学的科学家发表了一项分析,展示了这些在许多陨石中发现的珠子是如何形成的,以及它们能告诉我们在早期太阳系中发生了什么
“这些都是很大的问题,”加州理工学院的毕业生妮可·西科涅博士说
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19岁,卡内基科学研究所博士后,该研究的第一作者
“陨石是快照,可以揭示早期尘埃经历的条件——这对地球和其他行星的进化都有影响
" 这个问题可以追溯到50年前 这些陨石中的玻璃珠被称为球粒
科学家们认为它们是几十亿年前漂浮在周围的碎片留下的岩石碎片,这些碎片最终结合成我们现在所知和喜爱的行星
这些对科学家来说非常有用,他们可以获得构成太阳系的原始物质的碎片——在火山和地球构造板块的不断搅动改变了我们在地球上能找到的所有岩石之前
但是到底是什么导致了这些球粒的形成仍然不清楚
研究合著者、UChicago博士后研究员Timo Hopp说:“我们有着50年前的相同理论。”
“尽管在许多其他领域取得了进展,但这一领域一直很顽固
" 科学家可以通过观察岩石中给定元素的类型来寻找太阳系早期的线索
元素可以有几种不同的形式,称为同位素,每种岩石中的比例根据岩石诞生时发生的事情而有所不同——它有多热,它是缓慢冷却还是速冻,周围还有什么其他元素与之相互作用
从那里,科学家可以拼凑出可能事件的历史
为了试图了解陨石球粒发生了什么,聂、霍普和其他科学家在乌切卡戈的道法斯起源实验室尝试对同位素应用一个独特的角度
首先,聂对陨石中耗尽的两种元素钾和铷的浓度和同位素进行了极其严格、精确的测量,这有助于缩小太阳系早期可能发生的事情的可能性
根据这些信息,研究小组拼凑出了球粒形成时一定发生了什么
这些元素可能是一团尘埃的一部分,这些尘埃变得足够热,可以融化,然后蒸发
然后,随着材料的冷却,一些蒸汽凝聚成球粒
“我们还可以告诉你它冷却的速度有多快,因为它足够快,以至于不是所有的东西都凝结了,”乌切卡戈地球物理科学教授尼古拉斯·道法斯说
“这一定意味着气温以每小时500摄氏度左右的速度下降,这真的很快
" 基于这些限制,科学家们可以从理论上推断,什么样的事件会是突然和剧烈到足以导致这种极端的加热和冷却
一个合适的场景是巨大的冲击波穿过早期星云
道法斯说:“附近的大型行星体会产生冲击,这些冲击会在尘埃通过时加热,然后冷却尘埃。”
在过去的半个世纪里,人们提出了不同的方案来解释陨石球粒的形成——闪电,或者岩石之间的碰撞——但是这个新的证据向冲击波倾斜,作为一种解释
这种解释可能是理解困扰科学家几十年的一个持久发现的关键,这个发现涉及一类“中等挥发性”的元素,包括钾和铷
根据科学家对太阳系形成的一般理解,地球上这些元素的含量比他们预期的要少
他们知道这个解释可以追溯到一些复杂的加热和冷却链,但是没有人知道确切的顺序
“这是宇宙化学领域的一个重大问题
”道法斯说
现在,终于,团队很高兴在这个谜团上有了重大进展
霍普说:“我们知道发生了其他过程——这只是故事的一部分——但这确实解决了行星形成的一个步骤。”
聂表示同意:“能够定量地说真的很酷,事情就是这样
" 论文的其他合著者来自卡内基科学研究所和华盛顿大学
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