作者劳拉·卡特，麻省理工学院 马克斯·柯林博士(左)和蒂姆·格罗夫教授一起工作，从麻省理工学院的一种独一无二的岩石熔化机器中提取实验样本，揭示了地球和火星等岩石行星的计划和形成的线索
学分:斯蒂芬妮·布朗/麻省理工学院 让我们从头开始
在人类之前，在地球之前，在任何行星存在之前，都有小行星——星子
这些物质是由太阳星云向外爆炸的尘埃凝聚而成的，直径只有几公里
很快，由于重力的作用，它们也聚集在一起，形成了太阳系最内部的岩石行星，将这些小行星的早期细节留给了想象
水星、金星、地球和火星的化学成分都不同，这使得它们神秘的身份变得更加复杂
就像搅拌机搅拌蛋糕中的成分一样，地球经历了一些重新排列，主要是由于火山活动和板块构造将元素移入和移出了内部，这进一步模糊了关于原始成分及其比例的信息
现在，麻省理工学院地球、大气和行星科学系(EAPS)的一对科学家通过在实验室中重现这些天体可能在太阳系初期产生的第一批岩浆，揭示了关于这些小行星的一些关键信息
事实证明，陨石中有这些岩浆的物理证据，这进一步证实了他们的说法
“这些小行星的形成和分化是如何制造内部类地行星的一个重要步骤，我们真的才刚刚开始解开这个故事，”该研究的资深作者、地质学教授蒂莫西·格罗夫说。该研究发表在《地球化学与宇宙化学学报》和《气象与行星科学》三部曲论文中
陨石戏弄者 迄今为止，太阳系行星构造块的微小证据存在于陨石中，它们都属于两大类
球粒陨石由原始材料制成，是最常见的类型
软骨化石来自经历过某种改造的母体——理解这些改造有助于解释行星形成和生长的过程
尿伊利石，第二丰富的软骨化石群，是这次调查的原始对象
但是很快，研究人员意识到他们的发现也可以应用到其他地方
多亏了一系列旨在纠正过去技术中的错误的实验，格罗夫和主要作者马克斯·科莱特博士
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19号发现了一个新的角度
“我们真的是想了解一小群陨石的一些东西，这些东西对很多人来说可能看起来很模糊，”他博士研究的科里内特说
“但当我们做这些实验时，我们意识到我们生产的熔体对许多其他行星积木有很多影响
" 这包括最丰富的一种称为欧几里德陨石的无软骨陨石的起源，推测来自小行星带第二大天体灶神星
这是因为在1970年，麻省理工学院的一名研究员发现灶神星是由同一种玄武岩制成的
格罗夫解释说:“我们有来自灶神星表面的所有玄武岩熔岩，基本上每个人都认为当你融化这些天体时会发生这种情况。”
但是最近，其他研究推翻了这个假设，留下了一个问题:星子中最早形成的熔体是什么？ 制造微小的行星 “我们意识到的是，我们根本不知道在任何星子中产生的第一批岩浆的成分是什么，更不用说我们感兴趣的那一个——尿里石的母体，”科林特谈到他们新的实验方法的结果时说
在过去的研究中，通过使用一个典型的实验“开放系统”装置来维持小行星内部预期的低氧水平，许多高活性的碱性元素——钠和钾——可能会逸出
格罗夫和科林特不得不合作，使用麻省理工学院的一种独特装置进行实验，这种装置保持系统“封闭”，并保留所有的碱
他们在一个几毫米见方的微小金属胶囊中装载了可能存在于星子中的相同化学元素，并将其置于低氧、岩石熔化温度和相对较小物体内部预期压力的条件下
一旦这些条件得到满足，样品的岩浆就被冻结了——正如他们的方法所记录的那样——用扳手“敲击”机器，以确保它们的胶囊迅速脱离，降至室温
分析冷却到玻璃中的岩浆很棘手
因为他们在寻找融化的开始，样本中的池相当小
他们对程序做了一些调整，将所有的小池子合并成一个更大的口袋
一旦他们能够测量样本，这对夫妇对他们发现的含义感到震惊
“我们不知道我们会生产这种东西
“这完全出乎意料，”格罗夫惊叹道
“这种东西”是一种富含碱的花岗岩——一种浅色、富含二氧化硅的成分，就像你可能在厨房工作台面上看到的那样，与灶神星上缺乏碱、缺乏二氧化硅的玄武岩的岩石类型光谱相反——就像夏威夷的熔岩形成的那样
“科里内特和格罗夫表明，以前关于我们太阳系最早的熔体成分的想法，~4
60亿年前，可能是不正确的，因为早期过程的记录被最近的地质活动所掩盖，”大学空间研究协会月球和行星研究所的高级研究科学家西雷纳·古德里奇说，他没有参与这项研究
“这些结果将应用于地质学和行星科学的广泛领域，并将对未来的工作产生重大影响
" 这些令人惊讶的结果几乎与在许多天然陨石样品中测得的融化相匹配
此外，这对夫妇还了解了岩石行星上缺失的神秘碱以及地球、火星、金星和水星之间的差异
重新想象开始 以前，人们认为类地行星之间的不同是由太阳星云中元素的初始散射引起的，与这些元素如何从气体凝聚成固体有关
“现在我们有了另一种方法，”格罗夫说
由于熔融物中含有大量的碱，只需采取某种方法去除熔融物，就能使残留的星子耗尽钾和钠
下一步将是确定如何从星子内部提取这些熔体，因为在这些行星体内，地球上岩浆运动的驱动力可能是不同的
事实上，早期行星中元素的迁移，如金属核的形成，是这对科学家渴望继续探索的一个广泛的未知领域
由于无法观察到太阳系建立过程中实际发生了什么，这项研究揭示的惊喜是一个重要的步骤
“我们为星云如何创造这些天体带来了新的线索，”科林特总结道，他现在是德国的博士后，致力于理解火星外壳下的层
从麻省理工学院校园实验室的一个小胶囊或陨石中的一滴微小熔融物中，有可能揭示一个巨大星球的诞生
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