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圣路易斯华盛顿大学新闻

“好奇,古怪!”

根据圣路易斯华盛顿大学的一项新研究,一块不寻常的陨石可能包含了一段令人惊讶的太空历史。

前太阳系颗粒——在太阳诞生之前形成的微小固体星际物质——有时在原始的陨石中发现。但是,一项新的分析揭示了在一块预计不会被发现的陨石中存在的前太阳系颗粒的证据。

Allende meteorite好奇玛丽来自阿连德陨石,1969年2月坠落在墨西哥北部。在阿连德碎片中白色的、看起来模糊的特征是富含钙铝的包裹体
2,这是太阳系中第一批凝结的固体。(图片由行星协会提供)

“令人惊讶的是,事实上存在着太阳系前的颗粒,”Olga Pravdivtseva说他是《自然天文学》杂志上一篇新论文的主要作者。“根据我们目前对太阳系形成的理解,前太阳系的颗粒无法在这些包裹体形成的环境中生存。”

好奇的玛丽是“包裹体的一个著名例子,”或陨石中的一块,被称为富钙铝包裹体(CAI)。这些天体是最早在太阳星云中凝结的天体,它们帮助宇宙化学家定义了太阳系的年龄。芝加哥野外博物馆的罗伯特·a·普利兹克流星学和极地研究中心收藏的这块
2陨石曾经上过新闻,芝加哥大学的科学家们以它的名字来纪念化学家玛丽·居里。

Sachiko Amari Amari

在这项新研究中,Pravdivtseva和她的合著者,包括华盛顿大学的物理学教授Sachiko Amari,使用稀有气体的同位素特征来表明,在好奇的Marie体内存在着前摩尔碳化硅(SiC)颗粒。

这一点很重要,因为人们普遍认为,太阳系前的颗粒太过脆弱,无法承受太阳诞生时的高温条件。

但并不是所有的cai都是以相同的方式形成的。

华盛顿大学6037麦克唐奈空间科学中心的Pravdivtseva说:“碳化硅存在于难熔的包裹体中,这一事实告诉我们,在第一批固体物质凝结时,太阳星云的环境是怎样的。”“事实上,在《好奇的玛丽》中SiC并没有完全被破坏,这可以帮助我们更好地理解这个环境。

许多耐火夹杂物熔化了,失去了它们凝结的所有结构证据。但并不是所有。”

就像解开一个谜

Pravdivtseva和她的合作者使用两台在华盛顿大学内部建造的质谱仪进行观测。利用惰性气体同位素作为各种核反应的示踪剂,这所大学有着悠久的历史,也是世界上装备最好的惰性气体实验室之一的所在地。不过,这项工作具有独特的挑战性。

研究人员有20毫克的好奇玛丽,从宇宙化学的角度来看,这是一个相对较大的样本。他们逐步加热,升高温度,测量在17个温度步骤中每一步释放的四种不同惰性气体的成分。

Pravdivtseva说:“从实验上看,这是一件精美的作品。”“然后我们解开了稀有气体同位素特征的谜团。对我来说,这就像解开一个谜。”

之前也有人用稀有气体在陨石中寻找过含SiC的富钙铝夹杂物,但Pravdivtseva的团队是第一个发现的。

她说:“当所有的稀有气体都指向同样的异常来源——碳化硅时,一切都很美好。”

Pravdivtseva说:“我们不仅在细颗粒的CAIs中发现了碳化硅,我们还发现了一群在特殊条件下形成的小颗粒。”“这一发现迫使我们改变对早期太阳星云的看法。”

nebula rendering星云和星系。这幅图片由NASA提供。(图片:在上面)

资助:这项工作得到了NASA的资助。

新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:https://source.wustl.edu/2020/01/curious-and-curiouser/