摘要:科学家在陨石中发现了地球上已知“最高龄”固体物质-约50至70亿年前构成的星尘。比太阳还要陈旧的这些星尘叫做太阳前颗粒,有望向咱们提醒银河系中恒星构成的奥妙-有直接依据标明70亿年前银河系存在一段恒星加快构成时期。
地球上已知的最陈旧的固体物质刚被辨认出来,而它居然比太阳系还早了至少几亿年。
依据一项新研讨,这种微观尘土颗粒是在距今约50亿到70亿年前的一颗悠远恒星中构成的。相比之下,咱们的太阳只要46亿年的前史。终究,这些颗粒以陨石的方式来到了地球。
“这是我从事的最激动人心的研讨之一,”菲尔德天然前史博物馆和芝加哥大学的世界化学家菲利普·赫
克说。
图解:菲尔德天然前史博物馆 图源:wikipedia
“这些是有史以来最陈旧的固体物质,它们告知咱们星系怎么构成恒星。”
尽管之前便有陨石中存在早于太阳系构成的颗粒的事例,这种颗粒也被称为“前太阳系颗粒”。这种颗粒的确很稀有,并且因为他们非常细小且深埋于岩石中使得他们难以被辨认。
现在已知的一个含有前太阳晶粒的陨石是默奇森陨石。
图解:华盛顿国立天然前史博物馆的默奇森陨石样本 图源:wikipedia
这是一块大型陨石,质量超越100千克(220磅),于1969年9月在澳大利亚默奇森上空爆破,其碎片分布到整个区域。
菲尔德博物馆获得了默奇森陨石的一部分,其质量为52公斤,并花费了很多时刻对这一部分进行研讨。到1990年,他们从陨石内部发现了许多纤细的被称为碳化硅的矿藏晶粒,这些晶粒来自星际,也便是前太阳系构成的,但晶粒准确的年纪很难确认。
图解:碳化硅晶体 图源:wikipedia
早在1990年代,通过将陨石磨成粉末并将不想要的硅酸盐用酸溶解的办法,就现已从陨石中别离出许多碳化硅晶粒。那时,科学家用来剖析这些颗粒的东西并不像现在那样先进,因而赫克(Heck)和他的团队决定将这些颗粒进行全色域测验。
他们运用扫描电子显微镜,二次离子质谱和稀有气体质谱,来寻觅因为露出于世界射线下构成的影响。世界射线能够穿透比如陨石之类的固体资料,并在碳化硅晶粒上留下痕迹。
赫克解说说:“这些世界射线中的一些与物质相互作用并构成新的元素。它们露出的时刻越长,构成的元素就越多。”
“相比之下,我将它与在暴雨中放一个水桶进行类比。假定降雨量是稳定的,则水桶中积累的水量会告知您水桶露出了多长时刻。”
通过查看40个碳化硅前太阳晶粒中是否有特定元素-氦3和氖21的痕迹来提醒颗粒的年纪。在查看的成果中,一些年纪较大,超越55亿岁,但大多数年纪更小,介于46到49亿之间。
如此很多的年青颗粒让人出人意料,这提醒了一个关于银河系前史的惊喜。
赫克说:“咱们的假定是,这些年纪在46至49亿年之内的大多数颗粒是在增强的恒星构成过程中构成的。”“在太阳系构成之前有一段时刻,恒星以超越正常的恒星构成率构成。”
依据研讨小组的发现,这个恒星构成的时期大约是70亿年前。当恒星抵达其演化的高级阶段时,颗粒会凝结成流出物,然后被吹向太空,之后被吸收并整组成后来的默奇森陨石。
图解:艺术家描绘的类太阳恒星的生命周期。从左下角的主序星开端,然后胀大通过次巨星和巨星的阶段,直到在右上角将外层抛离,构成行星状星云。
因为无法预期这些粒子会幸免于难,例如,超新星冲击波是孤立存在的,因而研讨小组揣度这些粒子会粘在一同成团,而这会屏蔽其间的一些。
赫克说,在包裹在陨石中的微观颗粒中爆宣布激烈的星暴,这证明了恒星构成崎岖。
他说:“有些人以为星系的恒星构成率是稳定的。”“可是因为这些颗粒,咱们现在有了直接的依据,能够证明在70亿年前咱们的星系中有一个构成了增强的恒星的阶段。这是咱们研讨的首要发现之一。”
想到那些细小的颗粒在降落到地球上之前有必要阅历的一切工作真是令人难以置信。
该研讨已在PNAS上宣布。
作者: MICHELLE STARR
FY: Cissy
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