2021-03-13 01:01

這是一顆丟失的原行星的碎片,它比地球還要古老

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在阿爾及利亞沙漠中發現的一塊隕石可能是一顆從未形成的新生星球的碎片。

根據對巖石成分和年齡的深入分析,這顆被稱為Erg Chech 002的隕石不僅比地球更古老,而且它是火山形成的——這表明它可能曾經是一個被稱為原行星的物體的地殼的一部分。

因此,這是一個難得的機會來研究行星形成的早期階段,并更多地了解太陽系早期的情況,那時我們現在所知道和喜愛的行星仍在形成中。

ec002是去年5月在阿爾及利亞西南部的Erg Chech沙海發現的,它是幾塊總重達32公斤(70磅)的巖石。很快就被認定為不尋常;它的結構是火成巖,夾雜著輝石晶體,而不是大多數恢復的隕石的球粒成分——當塵埃和巖石粘在一起時形成的。

因此,它被歸類為無球粒隕石,一種由似乎是火山物質組成的隕石,起源于一個經歷了內部熔化以區分核心和地殼的物體——一個原行星,行星形成的中間階段之一。

根據《流星公報》數據庫的數據,在已經鑒定的數萬塊隕石中,只有幾千塊(3179塊)是無球粒隕石。

這些無球粒隕石大部分來自兩個母體之一,在成分上是玄武巖的。這意味著它們無法告訴我們太陽系早期原行星的多樣性。

另一方面,由法國西布列塔尼大學的地球化學家Jean-Alix Barrat領導的一個科學家小組確定,EC 002不是玄武巖,而是一種被稱為安山巖的火山巖。

在我們迄今為止發現的所有隕石中,甚至在無球粒隕石中,這使得EC 002極其罕見,并為理解行星形成開辟了一條新途徑。

根據研究小組的分析,這塊巖石是 古老的。鋁和鎂的同位素的放射性衰變表明,這兩種礦物是在45.65億年前在45.66億年前生長的母體中結晶體的。舉例來說,地球已經有45.4億歲了。

研究人員在他們的論文中寫道:“這塊隕石是迄今為止被分析的最古老的巖漿巖,它揭示了覆蓋最古老的原行星的原始地殼的形成。”

玄武巖是由富含鎂和鐵的熔巖迅速冷卻形成的,而安山巖主要由富含鈉的硅酸鹽組成,至少在地球上,安山巖是在俯沖帶形成的,在俯沖帶中,一個構造板塊的邊緣被推到另一個板塊的下面。

盡管很少在隕石中發現安山巖,但最近在南極洲和毛里塔尼亞發現的隕石中發現的安山巖促使科學家們研究它是如何發生的。實驗證據表明,它可以由球粒物質的熔化形成。

因為球粒體在太陽系中很常見,所以可能形成有安山巖外殼的原行星也很常見。然而,當研究小組將EC 002的光譜特征(即它與光相互作用的方式)與小行星的光譜特征進行比較時,他們在太陽系中找不到任何與隕石相匹配的東西。

安山質地殼遺跡不僅在隕石記錄中很少見;它們在小行星帶也很罕見。這就提出了一個問題:如果形成過程如此簡單和普遍,那么所有分化的原行星到底到哪里去了?

太陽系中大部分物質的歸宿可能是相同的:它們要么被粉碎,要么被合并成更大的巖石體;或者,也許是兩者的結合。

由于EC 002的年齡比地球稍大一些,它的原行星兄弟姐妹甚至有可能繼續幫助地球從圍繞初生的太陽運轉的塵埃云中的高密度物質中形成。

盡管我們對小行星是如何誕生的有相當的了解,在數百萬年的時間里,巖石和塵埃聚集在一起,形成小行星,但這個過程的細節卻有點神秘。

EC 002代表了一個絕佳的機會,來調整我們對我們的家庭系統如何從塵埃中誕生的理解。

這項研究已經發表在 PNAS

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