在地球上發現了比太陽還古老的物質,它是如何形成的?

2020-12-05 萬象經驗

科學家最近在地球上發現了最古老的物質:有70億年歷史的星塵,它隱藏在半個世紀前撞擊地球的一顆巨大的隕石中。

這種古老的星際塵埃是由前太陽系的微粒(比我們的太陽還要早的微粒)組成的,它們被處於生命最後階段的恆星噴到宇宙中。其中一些塵埃被一顆小行星帶到了地球,1969年9月28日這顆小行星在澳大利亞維多利亞州默奇森附近墜落,產生了重達一百公斤的默奇森隕石。

研究人員在一項新研究中報告說,默奇森隕石中幾十個前太陽系顆粒的分析表明,它們的年齡範圍在」比太陽大400萬年到30億年」之間。

雖然宇宙中充滿了漂浮的星塵,但在地球的巖石中卻從未發現過前太陽系的星塵。這是因為板塊構造、火山活動和其他行星活動的影響,它們加熱並改變了在地球形成過程中可能收集到的所有前太陽系的塵埃。

當大而孤立的太空巖石形成時,比如產生默奇森隕石的小行星,它們也能收集古老的星際塵埃。但與動態行星不同的是,默奇森的母體小行星是一塊幾乎惰性的巖石,它是由太陽星雲形成的,從那以後就沒有改變過,所以這些前太陽系的顆粒並沒有被分解成另一種礦物。

恆星「嬰兒潮」

在這項研究中,研究人員檢查了來自默奇森的40塊所謂的大石頭,然後把這些隕石的碎片磨碎,加上酸。酸溶解了礦物質和矽酸鹽,就發現了耐酸的前太陽系顆粒。

研究人員使用了一種年代測定技術,測量了這些顆粒在數十億年的星際旅行中暴露在宇宙射線下的時間。在太空中,高能粒子從不同的來源發射出來,轟擊並穿透經過的固體。這些宇宙射線與巖石發生反應,形成新的元素,並隨時間積累。通過測量前太陽系粒子中不同元素的數量,科學家們可以估算出這些塵埃在宇宙射線中浸泡的時間。

可以想像一下,在下雨期間把桶放在室外,只要雨以穩定的速度落下,你就可以根據收集到的雨水量計算出桶在外面的時間。

大約60%的顆粒可以追溯到大約46億到49億年前。為什麼會有這麼多這個年齡的顆粒,有一種可能的解釋是,它們都是大約70億年前銀河系恆星誕生的「小嬰兒潮」的產物。研究人員報告說,這一發現支持了其他天文學家的發現,大約70億年前,恆星的形成出現了戲劇性的高峰。

更重要的是,許多顆粒並不是單獨在太空中移動的,它們是成團飛行的。雖然還不確定是什麼束縛了這些顆粒,但其他研究已經表明,一些系前顆粒被一層有機物質的粘性膜所覆蓋,這可能將這些團簇粘合在一起。

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