2021-03-13 01:01

这是一颗丢失的原行星的碎片,它比地球还要古老

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在阿尔及利亚沙漠中发现的一块陨石可能是一颗从未形成的新生星球的碎片。

根据对岩石成分和年龄的深入分析,这颗被称为Erg Chech 002的陨石不仅比地球更古老,而且它是火山形成的——这表明它可能曾经是一个被称为原行星的物体的地壳的一部分。

因此,这是一个难得的机会来研究行星形成的早期阶段,并更多地了解太阳系早期的情况,那时我们现在所知道和喜爱的行星仍在形成中。

ec002是去年5月在阿尔及利亚西南部的Erg Chech沙海发现的,它是几块总重达32公斤(70磅)的岩石。很快就被认定为不寻常;它的结构是火成岩,夹杂着辉石晶体,而不是大多数恢复的陨石的球粒成分——当尘埃和岩石粘在一起时形成的。

因此,它被归类为无球粒陨石,一种由似乎是火山物质组成的陨石,起源于一个经历了内部熔化以区分核心和地壳的物体——一个原行星,行星形成的中间阶段之一。

根据《流星公报》数据库的数据,在已经鉴定的数万块陨石中,只有几千块(3179块)是无球粒陨石。

这些无球粒陨石大部分来自两个母体之一,在成分上是玄武岩的。这意味着它们无法告诉我们太阳系早期原行星的多样性。

另一方面,由法国西布列塔尼大学的地球化学家Jean-Alix Barrat领导的一个科学家小组确定,EC 002不是玄武岩,而是一种被称为安山岩的火山岩。

在我们迄今为止发现的所有陨石中,甚至在无球粒陨石中,这使得EC 002极其罕见,并为理解行星形成开辟了一条新途径。

根据研究小组的分析,这块岩石是 古老的。铝和镁的同位素的放射性衰变表明,这两种矿物是在45.65亿年前在45.66亿年前生长的母体中结晶体的。举例来说,地球已经有45.4亿岁了。

研究人员在他们的论文中写道:“这块陨石是迄今为止被分析的最古老的岩浆岩,它揭示了覆盖最古老的原行星的原始地壳的形成。”

玄武岩是由富含镁和铁的熔岩迅速冷却形成的,而安山岩主要由富含钠的硅酸盐组成,至少在地球上,安山岩是在俯冲带形成的,在俯冲带中,一个构造板块的边缘被推到另一个板块的下面。

尽管很少在陨石中发现安山岩,但最近在南极洲和毛里塔尼亚发现的陨石中发现的安山岩促使科学家们研究它是如何发生的。实验证据表明,它可以由球粒物质的熔化形成。

因为球粒体在太阳系中很常见,所以可能形成有安山岩外壳的原行星也很常见。然而,当研究小组将EC 002的光谱特征(即它与光相互作用的方式)与小行星的光谱特征进行比较时,他们在太阳系中找不到任何与陨石相匹配的东西。

安山质地壳遗迹不仅在陨石记录中很少见;它们在小行星带也很罕见。这就提出了一个问题:如果形成过程如此简单和普遍,那么所有分化的原行星到底到哪里去了?

太阳系中大部分物质的归宿可能是相同的:它们要么被粉碎,要么被合并成更大的岩石体;或者,也许是两者的结合。

由于EC 002的年龄比地球稍大一些,它的原行星兄弟姐妹甚至有可能继续帮助地球从围绕初生的太阳运转的尘埃云中的高密度物质中形成。

尽管我们对小行星是如何诞生的有相当的了解,在数百万年的时间里,岩石和尘埃聚集在一起,形成小行星,但这个过程的细节却有点神秘。

EC 002代表了一个绝佳的机会,来调整我们对我们的家庭系统如何从尘埃中诞生的理解。

这项研究已经发表在 PNAS