當前位置: 華文世界 > 科學

沙漠中發現太空巖石將會覆寫人類對太陽系認識

2024-07-11科學
#流量變現來齊家#太空巖石可能會重寫太陽系早期歷史-在2020年5月阿爾及利亞南部撒哈拉沙漠的海中發現了巖石
太空巖石(圖片來源:史地斯.真維斯單/維基媒體,CC BY-SA)
本文最初發表於【溝通】。該出版物將這篇文章貢獻給太空網站的專家之聲。2020年5月,在阿爾及利亞南部撒哈拉沙漠的沙丘地區沙海中發現了一些含有獨特綠色晶體的不尋常巖石。經過仔細檢查,這些巖石原來來自外太空:數十億年前的瓦礫,是太陽系黎明時遺留下來的。
它們都是被稱為隕石碎片,這是迄今為止發現的最古老的火山巖,是很久以前在一些現已消失的古代原行星的火焰中融化的產物。發表在【自然通訊】上的新研究中,我們分析了其中的鉛和鈾同位素,並計算出它大約有45.56556億年的歷史,大約12萬年。這是迄今為止從太空中計算出的最精確的年齡之一,我們的結果也對早期太陽系的一些常見假設提出了質疑。
鋁的秘密生命
大約45.67億年前,我們的太陽系由巨大的氣體和塵埃雲形成。在這片雲中的許多元素中,鋁有兩種形式。首先是穩定的形式,鋁-27,其次是鋁-26。這是一種主要由恒星爆炸產生的放射性同位素,隨著時間的推移會衰變為鎂-26。鋁-26對於想要了解太陽系如何形成和發展的科學家來說是非常有用的東西。因為太空巖石隨著時間的推移而衰減,我們可以用它來確定事件的日期-特別是在太陽系生命的最初四五百萬年內。鋁-26的衰變還有另一個重要的原因:我們認為它是早期太陽系的主要熱源。這種衰變影響了後來聚集在一起形成行星的小型原始巖石的融化。
鈾、鉛和年齡
然而,要使用鋁-26來了解過去,我們需要知道它是在某些地方均勻分布還是比其他地方更密集地聚集在一起。要弄清楚這一點,我們需要更精確地計算一些古代太空巖石的絕對年齡。單看鋁-26不會讓我們這樣做,因為它衰減相對較快(大約70.5萬年後,鋁-26樣品的一半將衰變為鎂-26)。它用於確定不同物體的相對年齡,但不是它們的絕對年齡(以年為單位)。但如果我們將鋁-26的數據與鈾和鉛的數據結合起來,我們就可以取得一些進展。鈾有兩個重要的同位素(鈾235和鈾238),它們衰變成鉛的不同同位素(分別是鉛207和鉛206)。鈾同位素的半衰期要長得多(分別為7.1億年和44.7億年),這意味著我們可以使用它們來直接計算一個事件發生了多長時間。
像Erg Chech 002這樣的太空隕石提供了關於太陽系早期的線索。(圖片來源:Yuri Amelin,CC BY)
隕石群
Erg Chech 002被稱為「未組聚無球粒隕石」。無球粒隕石是由熔化的星子形成的巖石,我們稱之為形成太陽系的氣體和碎片雲中的固體塊。地球上發現的許多無球粒隕石的來源已經確定。大多數屬於所謂的Howardite-Eucrite-Digeneite氏族,據信起源於太陽系中最大的小行星之一Vesta 4。另一組無球粒隕石被稱為憤怒隕石,它們共享一個未知的母體。還有其他無球粒隕石,包括Erg Chech 002,是「未分類的」:它們的親體和家族關系未知。
大塊的鋁
在我們對Erg Chech 002的研究中,我們發現它含有高豐度的鉛206和鉛207,以及相對大量的未脫碳鈾238和鈾235。測量所有鉛和鈾同位素的比率幫助我們以前所未有的精度估計巖石的年齡。我們還將我們計算的年齡與先前發表的Erg Chech 002鋁-26數據以及其他各種無球粒隕石的數據進行了比較。
-撞擊新澤西家園的巖石可能是46億年前的哈雷彗星
-小行星Ryugu的位元是有史以來研究過的「最原始」物質之一
-流星雨和流星:形成和歷史與一組稱為火山憤怒的無球粒隕石的比較特別有趣。我們發現,Erg Chech 002的母體一定是由含有三到四倍的鋁-26的材料形成的,而鋁-26的來源是憤怒的母體。這表明鋁-26確實分布在形成太陽系的塵埃和氣體雲中相當不均勻。我們的結果有助於更好地了解太陽系的早期發展階段,以及新興行星的地質歷史。對各種無球粒隕石群的進一步研究無疑將繼續完善我們的理解,並增強我們重建太陽系早期歷史的能力。本文從【溝通】處以特許協議獲得轉載權。
By:Evgenii Krestianinov
FY: 何丹懷
如有相關內容侵權,請在作品釋出後聯系作者刪除
轉載還請取得授權,並註意保持完整性和註明出處