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46亿年!迄今为止发现的最古老的陨石:太阳系诞生时的时间胶囊

2023-09-10 09:27:41 00

一块最终落在地球上的古老太空岩石为科学家提供了了解太阳系诞生的尘埃云所需的线索。这个稀有物体被称为Erg Chech 002,其中所含的同位素表明,在太阳系形成末期,有一些来自最近爆炸的恒星的放射性物质注入了我们的太阳系。它是迄今为止发现的最早陨石,可追溯至近46亿年前,当时地球尚未诞生。Erg Chech 002的一块,显示

一块最终落在地球上的古老太空岩石为科学家提供了了解太阳系诞生的尘埃云所需的线索。这个稀有物体被称为Erg Chech 002,其中所含的同位素表明,在太阳系形成末期,有一些来自最近爆炸的恒星的放射性物质注入了我们的太阳系。它是迄今为止发现的最早陨石,可追溯至近46亿年前,当时地球尚未诞生。

Erg Chech 002的一块,显示出一大块嵌入的辉石晶体。

这块陨石于2020年在阿尔及利亚撒哈拉沙漠的尔格切赫地区发现。它主要由火山岩组成,具有与火成岩活动有关的不寻常的安山岩成分,表明该物体曾经是早期形成的行星的一部分,使专家相信它来自一个非常早期行星的地壳。之前的一项研究发现,这块岩石曾经是液态熔岩,但经过10万年的冷却和凝固,形成了70磅重的岩石,最终来到了我们的星球。研究人员表示,它含有的元素之一是镁的稳定同位素,称为镁26。Magnesium-26是一种特殊的铝放射性同位素铝-26的衰变产物,这种同位素是在大质量恒星猛烈的超新星死亡过程中产生的,这表明它所来自的原行星已经消失,要么成为更大天体的一部分,要么“被简单地摧毁”。

这块陨石于2020年在阿尔及利亚撒哈拉沙漠的尔格切赫地区发现

如今,太空岩石Erg Chech 002为我们早期系统的面貌提供了新的线索,而这些启示却出乎科学家们的预料。

澳大利亚国立大学宇宙化学家 Evgenii Krestianinov 领导的一个科学家小组表示,他们的研究对专家计算陨石年龄的准确性提出了质疑,表明有些陨石的年龄可能并不像最初想象的那么古老。这是因为他们发现EC 002比其他类似年龄的古代无球粒陨石或石陨石含有更多的放射性同位素铝-26。这至关重要,因为它挑战了铝26在整个早期太阳系中均匀分布的理论。

该岩石主要由火山岩组成,专家们认为它来自一个非常早期行星的地壳

铝-26的半衰期相对较短,为717,000年,但其衰变产物可用于推断其过去在材料中的存在,并计算发现其的物体的年龄。

澳大利亚研究小组现在利用这个同位素钟来推断太阳星云中铝26的分布。他们根据陨石放射性衰变产物的比率计算了陨石的年龄。他们的计算与之前对 Erg Chech 002年龄的计算一致——45.66亿年。

然后,研究小组与其他保存完好且岩石成分相似的古代陨石进行了比较。他们发现 Erg Chech 002的铝26含量明显高于其他陨石,他们将这一结果解释为铝26在太阳星云中的分布不均匀。

我们知道,我们的太阳系是在大约45亿年前由星际气体和尘埃的塌缩云形成的,这可能是一个更大的星云的一部分。科学家认为,它的坍缩可能是由附近超新星或爆炸恒星的冲击波引发的,这反过来又导致了太阳星云的产生——太阳系起源于一个旋转、旋转的物质圆盘。

Erg Chech 002的一小块,直径约20毫米。

他们相信这些发现代表了恒星物质较晚落入太阳星云,并带来了新形成的放射性同位素,其中包括被吸收到 Erg Chech 002所在的新生行星中的铝26。由于其半衰期非常短,约为77万年,科学家认为铝26一定是在太阳系中第一个固体物质凝结之前不久形成或混合到年轻太阳周围的行星形成盘中的。因此,它在EC002中的存在为进一步探索地球形成前同位素的初始分布提供了机会。同位素是否均匀分布在整个早期太阳系中对于确定陨石的年龄很重要。

先前的研究表明,在太阳诞生时,婴儿太阳系被超新星爆炸产生的放射性物质淹没。Evgenii Krestianinov和他的同事的工作代表了我们古代历史中这个奇怪时代的另一块拼图。

这项新研究已发表在《自然通讯》杂志上。

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