加州大學(xué)洛杉磯分校 | 太陽(yáng)系是如何形成的?龍宮小行星正在幫助我們學(xué)習(xí)
指南者留學(xué)
2023-02-10 08:47:24
閱讀量:1445
<p><img src="https://info.compassedu.hk/sucai/content/1675990093285/1675990093285.jpg" width="808" height="539" /></p>
<p>日本隼鳥(niǎo)2號(hào)宇宙飛船從龍宮小行星上收集的礦物樣本正在幫助加州大學(xué)洛杉磯分校的空間科學(xué)家和同事們更好地了解太陽(yáng)系在45億多年前嬰兒期存在的化學(xué)成分。</p>
<p> </p>
<p>在最近發(fā)表在《自然天文學(xué)》雜志上的研究中,科學(xué)家們使用同位素分析發(fā)現(xiàn),來(lái)自小行星的碳酸鹽礦物是通過(guò)與水的反應(yīng)結(jié)晶的,水最初在仍在形成的太陽(yáng)系中以冰的形式吸積到小行星上,然后被加熱成液體。他們說(shuō),這些碳酸鹽很早就形成了——在太陽(yáng)系存在的最初180萬(wàn)年里——它們保存了小行星含水流體當(dāng)時(shí)存在的溫度和成分的記錄。</p>
<p> </p>
<p>加州大學(xué)洛杉磯分校地球、行星和空間科學(xué)的杰出教授、該研究的合著者凱文·麥基根說(shuō),富含碳的巖石龍宮是第一顆收集和研究樣本的C型小行星(C代表“碳質(zhì)”)。他指出,龍宮隕石的特別之處在于,與隕石不同,它沒(méi)有與地球發(fā)生潛在的污染接觸。</p>
<p> </p>
<p>通過(guò)分析樣本中的化學(xué)指紋,科學(xué)家們不僅可以了解龍宮是如何形成的,還可以了解其形成地點(diǎn)。</p>
<p> </p>
<p>麥基根說(shuō):“龍宮小行星的樣本告訴我們,這顆小行星和類似的物體在太陽(yáng)系外相對(duì)快速地形成,超越了水和二氧化碳冰的凝結(jié)前沿,可能是小天體。”</p>
<p> </p>
<p>研究人員的分析確定,龍宮的碳酸鹽巖形成的時(shí)間比之前認(rèn)為的要早幾百萬(wàn)年,他們表明,龍宮——或者是它可能斷裂的一顆祖先小行星——是一個(gè)相對(duì)較小的物體,直徑可能小于20公里(12.5英里)。</p>
<p> </p>
<p>McKeegan說(shuō),這一結(jié)果令人驚訝,因?yàn)榇蠖鄶?shù)小行星吸積模型都預(yù)測(cè)了更長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)的聚集,從而形成了直徑至少50公里(超過(guò)30英里)的天體,這些天體可以更好地在太陽(yáng)系漫長(zhǎng)的歷史中經(jīng)歷碰撞進(jìn)化。</p>
<p> </p>
<p>研究人員說(shuō),雖然由于歷史上的碰撞和重組,龍座小行星目前的直徑只有1公里左右,但它不太可能曾經(jīng)是一顆大型小行星。</p>
<p> </p>
<p>他們指出,在太陽(yáng)系早期形成的任何較大的小行星都會(huì)被大量鋁-26(一種放射性核素)的衰變加熱到高溫,導(dǎo)致整個(gè)小行星內(nèi)部的巖石融化,同時(shí)發(fā)生化學(xué)分化,如金屬和硅酸鹽的分離。</p>
<p> </p>
<p>龍宮沒(méi)有證據(jù)表明這一點(diǎn),它的化學(xué)和礦物學(xué)成分與化學(xué)上最原始的隕石——所謂的CI球粒隕石——中的成分相當(dāng),CI球粒隕石也被認(rèn)為是在太陽(yáng)系外形成的。</p>
<p> </p>
<p>麥基根說(shuō),對(duì)龍宮材料的持續(xù)研究將繼續(xù)為包括地球在內(nèi)的太陽(yáng)系行星的形成打開(kāi)一扇窗。</p>
<p> </p>
<p>他說(shuō):“提高我們對(duì)富含揮發(fā)性和碳的小行星的理解,有助于我們解決天體生物學(xué)中的重要問(wèn)題,例如,巖石行星可以獲得生命起源物質(zhì)來(lái)源的可能性。”</p>
<p> </p>
<p>為了確定龍宮樣品中的碳酸鹽的日期,研究小組擴(kuò)展了加州大學(xué)洛杉磯分校為不同的“短命”放射性衰變系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的方法,該系統(tǒng)涉及同位素錳-53,該系統(tǒng)存在于龍宮。</p>
<p> </p>
<p>這項(xiàng)研究是由Kaitlyn McCain和博士后研究員Nozomi Matsuda共同領(lǐng)導(dǎo)的,Kaitlyn McCain是加州大學(xué)洛杉磯分校的博士生,現(xiàn)在在美國(guó)宇航局休斯頓的約翰遜太空中心工作,Nozomi Matsuda在加州大學(xué)洛杉磯分校地球、行星和空間科學(xué)系的離子微探針實(shí)驗(yàn)室工作。</p>
<p> </p>
<p>這篇論文的其他合著者是來(lái)自日本第二階段策展高知團(tuán)隊(duì)的科學(xué)家,由伊藤茂太領(lǐng)導(dǎo)。該團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)整理從龍宮小行星收集的風(fēng)化層樣本中的顆粒,并通過(guò)協(xié)調(diào)的微分析技術(shù)分析它們的巖石學(xué)和化學(xué)特征。</p>
<p> </p>
<p>這項(xiàng)工作由日本宇宙航空研究開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)、美國(guó)國(guó)家航空航天局、國(guó)家科學(xué)基金會(huì)的儀器儀表和設(shè)施項(xiàng)目以及日本的幾個(gè)機(jī)構(gòu)資助。</p>
<p> </p>
<blockquote>
<p>注:本文由院校官方新聞直譯,僅供參考,不代表指南者留學(xué)態(tài)度觀點(diǎn)。</p>
</blockquote>