新工作揭示了有關太陽系最古老的行星物體的新細節,這些行星物體在長期碰撞中破裂而形成富含鐵的隕石。
發現表明,這些隕石的獨特化學特徵可以通過其母體中的核心結晶過程來解釋,從而加深了人們對太陽系年輕時期發生的地球化學的理解。
該發現發表於《自然地球科學》。
穿過行星大氣層並墜落在其表面的許多隕石曾經是在太陽系歷史上某個時刻破裂的較大物體的一部分。
它們化學成分的相似性告訴科學家,它們起源於共同母體,即使它們相距數百年且分布在完全不同的位置。
破譯形成這些母體的地質過程,可以使我們更多地了解太陽系的歷史和地球的形成年。
要真正了解地球能夠維持生命的能力,並在其他地方尋找可居住的世界,了解其過去和現在的內部至關重要。
就像太陽系的巖石行星一樣,這些小行星是從圍繞著太陽的塵埃和氣體的圓盤中積聚的。
最終,像地球上一樣,最稠密的物質向中心下沉,形成了不同的層。
鐵隕石被認為是其古老的,破碎的母體核心的殘留物。
如果能讀懂它們的化學成分,就會記錄它們的層如何分化的歷史。
鐵有四個穩定的同位素,每個元素包含唯一數量的質子,但其同位素具有不同數量的中子。這意味著每種鐵同位素的質量均與其他鐵同位素略有不同。
結果,某些化學反應會優先選擇某些同位素,這反過來會影響該同位素在反應終產物中的比例。
這種偏愛的痕跡可以在巖石樣本中找到,並且可以幫助闡明偽造這些隕石母體的過程。
先前對鐵隕石中鐵同位素比率的研究導致令人費解的觀察:與構建其母體的原料相比,它們富含鐵的重同位素。
這種富集可以完全由母體核心的結晶來解釋。
研究人員使用基於實驗室的模擬技術來模擬鐵隕石母體中核心結晶的溫度,包括其他元素濃度(例如金和銥以及鐵的同位素)的複雜的結晶過程模型證實了他們的發現。
對核心結晶的這種更好的了解增加了我們對太陽系形成期的了解。