物理科技生物学-PHYICA

灭绝的原子揭示了太阳系一色里樱长期保存的秘密

天文学与空间 2021-11-07 00:00:41

作者:苏黎世联邦理工学院彼得·吕格 早已消失的不稳定原子92Nb提供了有关我们太阳系起源的信息

信用:牧子K

巴哈 利用已经灭绝的铌-92原子,联邦理工学院的研究人员能够比以前更精确地确定早期太阳系的事件

这项研究得出结论,超新星爆炸一定发生在我们太阳的诞生环境中

如果一个化学元素的原子有多余的质子或中子,它就会变得不稳定

它将释放这些额外的粒子作为伽马辐射,直到它再次变得稳定

铌-92 (92Nb)就是这样一种不稳定的同位素,专家也称之为放射性核素

它3700万年的半衰期相对较短,所以它在太阳系形成后不久就灭绝了

今天,只有其稳定的子同位素锆-92 (92Zr)证明了92Nb的存在

然而,科学家们继续利用已经灭绝的放射性核素92Nb-92Zr计时仪,用它他们可以确定发生在太阳系早期大约4

570亿年前

迄今为止,92Nb-92Zr天文钟的使用一直受到缺乏太阳系诞生时92Nb含量的精确信息的限制

这就损害了它在恒星环境中测定放射性核素的产生和年代的用途

陨石掌握着遥远过去的钥匙 现在苏黎世联邦理工学院和东京理工大学的研究小组已经大大改进了这种计时器

研究人员通过一个巧妙的技巧实现了这一改进:他们从陨石中回收了稀有的锆石和金红石矿物,这些陨石是原行星灶神星的碎片

这些矿物被认为是最适合测定92Nb的,因为它们给出了陨石形成时92Nb有多普遍的精确证据

然后,利用铀-铅定年技术(铀原子衰变为铅),研究小组计算了太阳系形成时92Nb的丰度

通过结合这两种方法,研究人员成功地大大提高了92Nb-92Zr计时器的精度

领导这项研究的苏黎世联邦理工学院地球化学和岩石学研究所的玛丽亚·申布施勒教授说:“这种改进的计时器是一种强有力的工具,可以为小行星和行星的形成和发展提供精确的年龄——这些事件发生在太阳系形成后的最初几千万年。”

超新星释放铌-92 现在,研究人员更精确地知道了92Nb在我们太阳系形成之初有多丰富,他们可以更精确地确定这些原子是在哪里形成的,以及构成我们的太阳和行星的物质来自哪里

研究小组的新模型表明,太阳系内部,包括类地行星地球和火星,很大程度上受到银河系中1A型超新星喷射出的物质的影响

在这样的恒星爆炸中,两颗轨道运行的恒星在爆炸和释放恒星物质之前相互作用

相比之下,外太阳系主要由一颗核心坍缩的超新星提供能量——可能在我们太阳诞生的恒星托儿所——在那里,一颗巨大的恒星自身坍缩并剧烈爆炸

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