我們在隕石碎片中發現了太陽系最古老流體的痕跡

2020-09-03 天文在線

文章介紹了天文學家們通過對塔吉什湖隕石的原子探針層析成像(APT)研究，結果發現隕石精細的結構需要一個富含鈉的鹼性流體環境才能形成這樣的環境，而隕石在地球上沒有接觸過水，這意味著這裡所涉及的流體可以追溯到太陽系的起源。

那是2000年冬季的某個早晨，一顆古老的流星在經過漫長的旅程後到達了終點：它在加拿大上空爆炸，在不列顛哥倫比亞省的塔吉什湖的冰面上落下了數百顆流星碎片。這些碎片被統稱為塔吉什湖隕石，它們標誌了在太空巖石研究中一個非常獨特的發現。

當塔吉什湖隕石撞擊地球大氣層時，在空中化作了一顆醒目且巨大的火球，質量應該超過了200噸。人們立即行動，努力回收掉在塔吉什湖冰面上的隕石碎片，隨後將這些碎片儲存到冰櫃裡。因為人們普遍認為這些碎片從很久很久以前的太空中到現在的地球的整個時間裡都處於冰凍狀態。

塔吉什湖隕石 (Brian Boyle/ROM)

安大略皇家博物館的隕石礦物學家Lee White解釋說：「我們知道早期太陽系中水資源豐富，即使這些液體對胺基酸的早期形成和進化以及最終對微生物的生命至關重要，但幾乎沒有直接證據表明這些液體的化學性質或酸度。」塔吉什湖隕石給了我們進一步研究的機會，但需要仔細觀察。在一項新的研究中，Lee White和其他研究人員使用了一種叫做原子探針層析成像（APT）的技術，以亞納米級的解析度檢測三維結構。Lee White說：「原子探針層析成像（APT）技術給我們提供了一個機會，可以在比人類頭髮還要細一千倍的物質上獲取驚人的發現。」

研究人員利用APT技術放大了塔吉什湖球粒隕石內部的細小的果肉狀（類似覆盆子狀）磁鐵礦顆粒。根據研究小組的分析，這些精細結構需要在一個富含鈉且鹼性的流體環境中才能形成。由於塔吉什湖隕石抵達地球後就沒有與液態水接觸過，這一發現可能意味著這裡涉及的流體可以追溯到太陽系的起源。此外，研究人員還說，這種古老的水狀流體中含有鈉且高pH值，這個條件有利於胺基酸的形成。

如果他們的假設是正確的，那很有可能在幾十億年前，當類似的太空巖石運輸著流體與我們的原始星球相遇時，那這種流體幫助地球誕生了最早期的生命。

當然，距離我們準確解釋這一切還有很長的路要走，但是每一次這樣的發現都能幫助我們更進一步了解真相。

來自英國約克大學的隕石研究員、博士生Beth Lymer解釋說：「胺基酸是地球上生命的重要組成部分，但是關於它們是如何在我們的太陽系中形成的這個問題我們仍然有很多問題需要去了解。我們可以控制的更多變量，例如溫度和pH值，使我們能夠更好地理解這些非常重要的分子的合成和進化，成為我們現在所知的地球生物。」

相關知識

隕石是起源於外太空某一物體並墜落在地面的固體碎片。如彗星、小行星或流星體，在穿過大氣層到達行星或月球表面後倖存下來。當原始物體進入大氣層時，各種因素，如摩擦、壓力和與大氣氣體的化學相互作用使其升溫並輻射能量。然後它變成流星，形成火球，射星或墬星。天文學家稱其中與地球碰最明亮的流星的例子為「火流星」。

作者: PETER DOCKRILL

FY: X-inG

如有相關內容侵權，請於三十日以內聯繫作者刪除

轉載還請取得授權，並注意保持完整性和註明出處


相關焦點

  • 隕石中發現太陽系中最古老的物質,科學家:比太陽年齡大
    近期，從1969年墜落於澳大利亞的「默奇森」隕石中發現了50億~70億年前的星塵（恆星死亡時，這些星塵被噴射而出，經恆星死亡產生的磁風吹向各處，逐漸聚集成隕石），這些星塵是恆星死亡後的骨灰，是迄今為止在地球上發現的最古老的固體物質。
  • 澳大利亞隕石中發現地球上最古老物質:來自70億年前的星塵
    據CNN1月14日報導，五十年前，一顆隕石降落在澳大利亞。最近對隕石的新分析發現了70億年前形成的星塵，是目前地球上發現的最古老的物質。據了解，太陽系已有46億年的歷史，這意味著這種星塵早在太陽系還未形成之前就已經存在。氣體、塵埃和熱量以正確的方式結合在一起時，就會誕生星星。
  • 最古老5塊的隕石,有一塊可能老過太陽
    隕石是我們在地球上發現的最古老的物品之一。事實上，有些甚至比我們生活的地球還要老 - 甚至可能老過我們的太陽系。以下是一些有史以來登陸地球的最古老的5顆隕石：5.阜康 - 超過45億年阜康是世界上最古老，最昂貴，最美麗的隕石之一。
  • 科普:太陽系迄今發現的最古老火成巖隕石什麼樣
    新華社北京８月８日電 美國研究人員發現，一塊來自非洲西北部的隕石誕生於４５．６５億年前，它是迄今發現的最古老的火成巖隕石，其獨特形態與成分有助於追溯早期太陽系的行星演化。這塊隕石編號為ＮＷＡ １１１１９，２０１６年１２月於西非國家茅利塔尼亞的沙丘中被發現。它可能是在某顆微行星的火山活動中產生的，當時太陽系剛剛形成，地球和其他類地行星還沒有誕生。來自美國新墨西哥大學、美國航天局詹森航天中心等機構的研究人員對這塊隕石進行了詳細分析。研究論文發表在新一期英國《自然·通訊》雜誌上。
  • 富含鐵的隕石在系統最古老的行星中顯示出核心結晶的記錄
    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。
  • 地球上最古老的物質——星塵,原來一直藏身於隕石
    菲利普·赫克（Philipp Heck）是菲爾德博物館館長，兼任芝加哥大學副教授，作為第一作者，他說：「這是我所做過的最有趣的研究之一，而星塵是迄今為止所發現過的最古老的固體物質，它可以揭示星系中的恆星究竟如何形成。」
  • 地球最古老物質是啥?默奇森隕石有70億年歷史
    它們的出現或將揭曉地球上最古老物質的「真實身份」，能洞察太陽系和地球早期狀況。1969年9月28日，當澳大利亞默奇森鎮居民正在準備前往教堂，大約10點48分，人們發現空中出現一個亮橙色火球，伴隨著一條藍色煙霧尾跡向地面墜落，幾分鐘後，隨著隕石碎片墜落地球，默奇森鎮附近出現一聲巨響，值得慶幸的是，除了穀倉的乾草棚屋頂被砸毀之外，沒有人受傷。
  • 地球上的一些隕石是不是起源於太陽系之外?
    撞擊地球的一些流星很有可能起源於太陽系之外。小行星、彗星和其他太空物體的碎片在地球上被發現已經不是什麼秘密了。每當一個自然存在的物體遇到行星地球，它就會加速穿過我們的大氣層，形成一道壯觀的光帶：眾所周知的流星。大多數隕石被認為起源於我們自己的太陽系，這與我們對流星雨的經驗相符，其中一些甚至到達了地球表面，變成了隕石。
  • 隕石成分體現早期太陽系的物質遷移
    阿聯德隕石局部。這種隕石包含有太陽系中最古老的物質。普遍觀點認為，它們是由新形成的恆星周圍旋轉的塵埃-氣體盤中的物質吸積而成的。在太陽系中，球粒隕石為原行星盤的物質組成提供了證據。球粒隕石是一種由微型球粒物構成的隕石，它們像宇宙積塵一般聚集到了一起。論文作者、UCD地球與行星科學教授Qingzhu Yin說：「如果我們能了解物質輸運情況，就能了解盤狀物的性質，並推斷出行星的形成機制。」
  • 距今50~70億年，比太陽年齡還要早，科學家發現地球上最古老物質
    據《自然天文學》1月27日消息：一科學團隊幾周前宣稱，在一枚名叫「好奇瑪麗(Courie Marie)」隕石中發現了不可思議的古老物質，同位素法測得其年齡約在50億至70億年之間。相比之下，我們太陽系才約46億年歷史，因而這枚隕石物質年齡，比太陽系自身還長久。
  • 在隕石上發現構成生命的基礎
    雖然地球上到處都是隕石，但這些碎片很特別，產生它們的小行星是早期太陽系的軟殘骸，由旋轉星雲的塵埃構成，最終形成我們的太陽系，形成於更古老的恆星中。從這次事件中落下的隕石屬於一種罕見的碳質球粒隕石，形成於太陽系形成的早期，通常富含碳。這種特殊的太空巖石含有複雜的碳化合物，可能包括胺基酸，它們結合起來形成蛋白質和DNA，也許還有其他更複雜的生命組成部分。
  • 外媒:早期太陽系隕石解釋了地球是如何獲得水的
    【環球網科技綜合報導】日前，據外媒報導稱，一些最古老的隕石也許可以解釋水是如何進入地球的。因為科學家發現了證據，即碳質球粒隕石，是一組來自太陽系約45億年的隕石，直到幾十萬年前還存在著液態水。
  • 地球上最古老的物質比太陽還要古老
    vila/圖） 根據目前我們對太陽系演化的認識，太陽形成於46億年前，而地球的形成稍晚於這個時間，大約形成於45.4億年前。在這之後的漫長時間裡，地球發生了翻天覆地的變化。地質學家一直在尋找地球上仍然存在的最古老的物質，以期重建地球的歷史。但一項最新研究表明，地球上年代最久遠的物質來自太空，而且年代要比地球甚至太陽的形成年代久遠得多。
  • 通過研究隕石，科研人員發現了早期太陽系中物質的傳播形式
    對稀有類型的隕石的新研究表明，即使木星清除了形成行星的塵埃和氣體盤中的間隙，來自太陽附近的物質仍到達了外部太陽系。這項研究結果於本周發表在《美國國家科學院院刊》上，使人們對我們的太陽系如何形成，以及行星如何圍繞其他恆星形成有了新的認識。
  • 哥斯大黎加發現「彩虹隕石」，可能是宇宙生命的基礎
    隕石是地球了解宇宙世界的關鍵，在哥斯大黎加，一顆小型的柔軟隕石撞擊到地面，這顆隕石在著陸前就在大氣層碎裂，碎片有可能散布全球，在哥斯大黎加的村莊附近，人們找到了這顆隕石的「彩虹碎片」。>降落在哥斯大黎加的「彩虹隕石」，其橫斷面呈現出多彩的黏土層，其中很有可能包含多種複雜有機物，這顆隕石很大可能來源於太陽系內部，有可能是早期太陽系的殘留物，可以幫助人類了解太陽系的起源，甚至是生命的起源。
  • 從火星隕石中尋找生命的痕跡
    隕石最大的價值就是科研，科學家從隕石中探索宇宙的秘密。由於火星存在過水，科學家希望從火星隕石中能尋找到火星生命的痕跡。我收集到一顆古老的隕石（疑似火星），拍了幾張照片，看看是否可以給科研機構提供一些線索。歡迎隕石方面的專家，一同探討，批評指正。如果這塊樣本疑似火星隕石，就可以填補我們國家的一項空白。
  • 早期太陽系的物質是如何實現遷移的？隕石裡或有答案
    阿聯德隕石局部。這種隕石包含有太陽系中最古老的物質。普遍觀點認為，它們是由新形成的恆星周圍旋轉的塵埃-氣體盤中的物質吸積而成的。在太陽系中，球粒隕石為原行星盤的物質組成提供了證據。球粒隕石是一種由微型球粒物構成的隕石，它們像宇宙積塵一般聚集到了一起。論文作者、UCD地球與行星科學教授Qingzhu Yin說：「如果我們能了解物質輸運情況，就能了解盤狀物的性質，並推斷出行星的形成機制。」
  • 科學家在隕石中發現了糖,想舔!
    首次在隕石中發現糖，構成生命起源的物質來自太空？生命外來論是真的嗎？研究人員在原始隕石中發現了糖分子存在的證據，我都想嘗嘗它們的味道了。在隕石中發現的糖分子之一——核糖，其實是組成遺傳基因所必需的生物分子。不管是什麼糖，讓我先舔舔試試。一位科學家正對默奇森隕石碎片進行分析日本和美國的研究人員分析了三顆含碳的球粒隕石，它們據說是太陽系形成以來被保存下來的變化極少的原始隕石。
  • 在哥斯大黎加發現的彩虹隕石可能構成生命的基礎
    當地人發現碎片散布在拉帕爾梅拉和阿瓜斯·扎爾卡斯兩個村莊之間。雖然隕石遍布地球，但這些碎片卻很特殊。產生它們的小行星是早期太陽系的軟殘留物，它是由旋轉的星雲產生的塵埃形成的，這些塵埃最終會形成我們的太陽系，甚至形成於更老的恆星中。從事件中降落的隕石統稱為阿瓜斯·扎爾卡斯，屬於一種罕見的類，稱為碳質球粒隕石，它們在太陽系出現的時候形成，通常充滿碳。
  • 隕石中首次發現超導材料
    研究者一直試圖在實驗室製造超導材料，此前部分科學家也曾認為，太空中的一些極端環境——尤其是天文事件下極端的高溫和壓力，可能會讓物質產生特殊的相，因此或許可以期待太空的特殊環境形成超導材料。對地球上的人們來說，隕石就是一個「從天而降」的絕佳研究對象。但長期以來，一直還未有研究在隕石中發現類似超導化合物的報告。