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在地球上发现了比太阳还陈旧的星尘

2020-01-23 20:55:21  阅读:1416 编辑:责任编辑NO。魏云龙0298

来历 大众号“原理”

作者 小鹦

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对人类来说,恒星似乎是亘古不变的,但其实恒星也有自己的生命周期。当漂浮在太空中的尘土和气体遇见互相,并被加热时,恒星就或许诞生。依据恒星的巨细,它们能够焚烧数百万到数十亿年,终究走向消灭。

在恒星的生命止境,它们开端向周围喷出一些更重的元素,这些物质冷却后构成了尘土颗粒。一旦尘土颗粒构成,辐射压力会将颗粒推入星际介质中,这些颗粒就会在星系中游荡。它们终究或许会构成新的恒星,以及新的行星、卫星,还有陨石。

早在太阳诞生之前,一些比太阳更陈旧的星尘颗粒就被“困”在陨石中,它们在陨石里“静静等候”了数十亿年。直到约半个世纪前,有这样一颗陨石掉落在澳大利亚。近来,芝加哥大学等组织的科学家在这颗陨石中找到了迄今为止地球上发现的最陈旧的固体物质,这些构成于 50 亿到 70 亿年前的星尘就像“时刻胶囊”,它们供给了一些头绪,告知咱们在太阳构成之前世界中发作的工作。

○ 颗粒的电子显微镜相片。| 图片来自:Janaína N. vil

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虽然前期的地球布满了这种比太阳系还陈旧的颗粒,但因为地球的板块构造运动、火山作用等原因,它们的存在早现已被抹去。现在,这种颗粒十分难找到。在掉落地球的陨石中,只要约5%的陨石包括这样的颗粒,并且这些颗粒都很小,一般只要几微米,大约仅仅咱们头发直径的几十分之一。

1969年,这样的一颗陨石突如其来,落在澳大利亚默奇森邻近。陨石落下后碎成了许多碎片,收集到的样本总重量超越100千克。默奇森陨石是迄今被研讨得最多的陨石之一,它带来了关于太阳系的许多隐秘。

这项新研讨中的这些颗粒,是在约30年前从默奇森陨石中分离出来的。研讨的合著者、芝加哥大学和菲尔德博物馆的研讨生Jennika Greer介绍,研讨人员首先将陨石的碎片粉碎成粉末,充沛研磨后,陨石就变成了一种糊状物,并且带有一种冲鼻的滋味,闻起来就像是腐朽的花生酱。然后用酸溶解这种“烂花生酱陨石膏”,直到只剩下颗粒。这些是碳化硅(SiC)颗粒,比较于其他类型的颗粒,碳化硅是最安稳的一种。它的晶体十分严密。

在这些颗粒被分离出来后,研讨人员利用了一个依据世界射线的严厉的流程,来确认它们来自什么类型的恒星以及它们的年纪。虽然研讨人员现已知道这些颗粒构成于太阳系诞生之前,但新的研讨对颗粒的年纪有了更准确的估测。研讨的通讯作者Philipp Heck标明,他们之所以能够获得这项打破,部分要归功于NASA旅行者1号探测器的数据。2012年,当旅行者1号进入星际空间时,它获取了太阳系外世界射线的新数据,这些信息对定年十分重要。

Heck和搭档使用了露出年纪的数据,基本上便是丈量颗粒露出在世界射线下的时刻。世界射线是能穿透固体物质的高能粒子,其间一些世界射线与物质相互作用,构成新的元素。它们露出的时刻越长,构成的元素就越多。经过丈量颗粒中存在多少这些世界射线发生的新元素,研讨人员就能够知道颗粒露出在世界射线中的时刻,这也就告知了他们颗粒有多陈旧。

研讨人员发现,依据颗粒与世界射线的相互作用,样本中的一些颗粒是迄今为止发现的最陈旧的固体物质,大多数颗粒的年纪在46至49亿年,甚至有一些颗粒超越了55亿年。而咱们的太阳诞生于约46亿年前,地球是在约45亿年前诞生的。

○ 卵形星云是陨石中发现的碳化硅颗粒的一个或许来历。| 图片来自:Janaína N. vil

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这些颗粒的年纪并不是这一新发现的结尾。长久以来,科学家一直对恒星的构成速率有争辩。新恒星终究是以安稳速率诞生的,仍是其构成速率随时刻有所改变。因为这些颗粒是恒星逝世时构成的,它们还能够告知咱们恒星的前史。在70亿年前,很多新恒星构成,其时应该呈现了一股恒星诞生的“婴儿潮”。

研讨人员估测,70亿年前的这一时期许多新的恒星诞生,而大多数颗粒来自这些恒星。这些陨石带来的“礼物”给了咱们新的直接依据,标明恒星构成的速率并非安稳的,而是存在动摇。这也是研讨的要害发现之一。

除此之外,研讨人员还发现,这些陈旧的颗粒漂浮在太空中时会集合在一起,构成大的团块,就像咱们平常见到的早餐麦片相同。在此之前,没人信任在那么大的标准下这种现象会呈现。

Heck和他的搭档们等待,所有这些发现能进一步加深咱们对银河系的了解。“经过这项研讨,咱们直接确认了星尘的年纪。咱们我们都期望进一步深入研讨,经过陨石中的颗粒去了解整个星系的生命周期。”Heck标明,“这是我所参加过的最令人兴奋的研讨之一。”

本文转载自大众号“原理”

(ID:principia1687)

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