麻省理工学院 信用:CC0公共领域 大多数落在地球上的陨石都是星子的碎片，星子是太阳系中最早的原行星体
科学家们认为，这些原始天体要么在其历史早期完全融化，要么仍然是一堆堆未融化的瓦砾
但是自从20世纪60年代发现陨石以来，一族陨石让研究人员感到困惑
在世界各地发现的各种碎片似乎是从同一个原始身体上脱落下来的，然而这些陨石的组成表明它们的母体一定是一种令人困惑的嵌合体，既熔化了又未熔化
现在，麻省理工学院和其他地方的研究人员已经确定，这些稀有陨石的母体确实是一个多层的、有差异的物体，很可能有一个液态金属核
这个核心足以产生一个磁场，这个磁场可能和今天地球的磁场一样强
他们发表在《科学进展》杂志上的研究结果表明，太阳系最早天体的多样性可能比科学家们想象的要复杂
“这是一个小行星的例子，它一定有融化和未融化的层
它鼓励寻找更多复合行星结构的证据，”麻省理工学院地球、大气和行星科学系(EAPS)的研究生、主要作者克拉拉·莫里尔说
“了解从未融化到完全融化的所有结构，是破译早期太阳系星子形成的关键
" 毛雷尔的合著者包括EAPS教授本杰明·韦斯，以及牛津大学、剑桥大学、芝加哥大学、劳伦斯·伯克利国家实验室和西南研究所的合作者
古怪的熨斗 太阳系形成于4
50亿年前是超高温气体和尘埃的漩涡
随着这个圆盘逐渐冷却，一些物质碰撞并融合形成逐渐变大的物体，如星子
大多数落到地球上的陨石的成分表明它们来自早期的小行星，有两种类型:熔化的和未熔化的
科学家们认为，在太阳系演化的早期，这两种天体的形成速度都相对较快，不到几百万年
如果在第一个1
在太阳系的500万年里，短寿命的放射性元素可能完全由于它们衰变释放的热量而融化了身体
未熔化的小行星可能是后来形成的，当时它们的物质中放射性元素的含量较低，不足以熔化
在陨石记录中，除了一种被称为IIE铁的罕见陨石家族，几乎没有证据表明中间物体既有熔化的成分，也有未熔化的成分
“这些IIE铁是奇怪的陨石，”韦斯说
“它们既显示了来自从未融化的原始物体的证据，也显示了来自完全或至少基本融化的身体的证据
我们不知道把它们放在哪里，这就是我们关注它们的原因
" 伯克利实验室高级光源的x光实验帮助科学家们确定了罕见陨石的母星子，就像这里显示的，有一个熔化的核心，一个固体外壳，和一个与地球磁场强度相似的磁场
学分:卡尔·阿吉/新墨西哥州大学气象研究所；麻省理工新闻编辑的背景 磁性口袋 科学家此前发现，融化和未融化的IIE陨石都来自同一个古老的星子，它可能有一个固体外壳覆盖在液体地幔上，就像地球一样
毛雷尔和她的同事们想知道这颗小行星是否也有一个金属熔化的核心
“这个物体融化得足够多，以至于物质沉入中心，形成了一个像地球一样的金属核吗？”毛雷尔说
“那是这些陨石故事中缺失的一块
" 研究小组推断，如果这颗小行星确实有一个金属核，它很可能会产生一个磁场，类似于地球搅动液体核产生磁场的方式
这样一个古老的磁场可能导致星子中的矿物质指向磁场的方向，就像指南针上的针一样
某些矿物可以保持这种排列数十亿年
毛雷尔和她的同事们想知道他们是否能在坠落地球的IIE陨石样本中找到这样的矿物
他们获得了两块陨石，并对其进行了分析，发现了一种铁镍矿物，这种矿物以其卓越的磁记录特性而闻名
该小组使用劳伦斯·伯克利国家实验室的先进光源分析了样本，该光源产生的x光与矿物颗粒在纳米尺度上相互作用，从而可以揭示矿物的磁性方向
果然，许多颗粒中的电子排列在相似的方向上——这证明母体产生了一个磁场，可能高达几十微特斯拉，大约是地球磁场的强度
排除了不太可信的来源后，研究小组得出结论，磁场很可能是由液态金属核产生的
为了产生这样的磁场，他们估计地核至少有几十公里宽
毛雷尔说，这种混合成分的复杂星子(两者都以液态核心和地幔的形式熔化，以固态外壳的形式未熔化)可能需要数百万年才能形成——这一形成期比科学家们直到最近假设的要长
但是陨石来自母体的什么地方呢？如果磁场是由母体的核心产生的，这将意味着最终落到地球上的碎片不可能来自核心本身
这是因为液核只有在搅动和发热时才会产生磁场
在地核完全冷却之前，任何记录古代磁场的矿物一定是在地核之外记录的
该团队与芝加哥大学的合作者一起，对这些陨石的各种形成场景进行了高速模拟
他们表明，一个有液体核心的物体有可能与另一个物体碰撞，并且这种碰撞有可能将物质从核心中驱逐出去
然后这些物质会迁移到靠近陨石起源表面的口袋里
“随着身体变冷，这些口袋里的陨石会在它们的矿物中留下磁场印记
“在某个时刻，磁场会衰减，但印记会保留下来，”毛雷尔说
“稍后，这个天体将经历许多其他的碰撞，直到最终的碰撞将这些陨石置于地球的轨道上
" 如此复杂的星子是早期太阳系中的异类，还是许多如此不同的物体之一？韦斯说，答案可能在小行星带，一个充满原始残余的区域
“小行星带中的大多数天体表面看起来都没有融化，”韦斯说
“如果我们最终能够看到小行星内部，我们可能会检验这个想法
可能有些小行星内部融化了，类似这种星子的天体其实很常见
"
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