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70亿年前的星尘,能告诉我们什么?

[导读]:在50年前坠入澳大利亚的陨石中,科学家发现50亿至70亿年前形成的,星尘,这也是迄今在地球上发现的?最古老的固体物质。 恒星由太空中的少量尘埃和气体相互碰撞、挤压并加热:形...

在50年前坠入澳大利亚的陨石中,科学家发现50亿至70亿年前形成的,星尘,这也是迄今在地球上发现的?最古老的固体物质。

恒星由太空中的少量尘埃和气体相互碰撞、挤压并加热:形成。它们有一定?生命周期,会在燃烧数百、万到,数亿年后死去,死去时会将气流中形成?的粒子抛向太空,这些粒子组:成的星尘碎片最终会形成新的恒星、行星、卫星!和陨石。在50年“前坠入澳。大利亚:的陨石中,科学家发!现50亿至70亿年、前形成:的星尘,这也是迄今在:地球,上发”现的最古老的固体物质。这项研究已发表在PNAS上。

论文的主要作者Philipp Heck说,“这是我?所做,过的最,令人“激动的研。究”之一。这些星、尘碎片是迄今为止“在地球上,发现的!最古老!的固、体物质,能告诉我!们银河系中的行。星是、怎样形“成的。”他也是,菲尔德自;然!史博物。馆馆!长、芝加哥大学的副教授。

Heck和同事检查的”星尘碎片被称作太阳:前颗粒,形成于太阳诞生之前。他表示,“它们是恒”星的,固体样本,是真正;的星尘。”这些星尘?被困于、陨石中,几十亿年“来一“直保持?不变,因此它们是记录、了太阳系形成之前恒“星变化的“时间胶囊”。

但”太阳“前颗粒非常稀有,并且,很难找到,只有5%的坠落于地球的陨石中才!存在这种:颗粒。它们的颗粒很小,将百个最大的星尘颗粒放在一起,才组成一个可见的黑点。菲尔德自然史博、物馆拥有最大的默奇森陨石块,由澳大利亚维多利亚州默奇森市的市民提供给科学界。这块陨石于1969年坠落在澳大利亚,其中含有珍贵的太阳前颗粒。而此次研究的太阳前颗粒是从30年前存放在芝加哥大学的默奇森陨石上分离出来的。

“一切从陨石碎片粉碎成粉末开始,”芝加!哥大学”的研究生,文章:的联合作者Jennika Greer解释道,“一旦,所有”的碎:片被分离,它们就是一团浆糊,有刺激性味道——闻起来像烂花生酱。”陨石浆糊通过酸溶解后,会只剩下太阳前颗粒。He“ck表示,“就像!在干:草堆里:找针;一样困、难。”

一旦分;离出太阳前、颗粒,研究人员则要查明它们来自于哪一类型的恒星,年龄有。多大。“我们基于太阳前颗粒在宇宙射线(穿过银河系并穿、透固体”物质的高能粒子)暴露的程度,获得它们的年龄数据,”Heck解释。道,“一些宇宙射线与物质相互作用,会形成新元素。这些太阳前颗粒暴露的时间越长,形成的新元素就会越多。”

他“补充说道,“我将这,比作一个放在暴雨中的水?桶。假设降雨量:是恒,定的,水桶中积聚的水能,够:表”明它在暴雨中暴露的时间。”通过测量太阳前颗粒中有多少由宇宙射线产生的新元素,我们可以得知太阳前颗粒在宇宙射线下暴露的时长——告诉我们它们的年龄有多大。

基于太阳前颗粒吸收的宇宙射“线,研究人员?了解到样?本中的一些太阳前颗“粒是迄今为止发现最古老的,大多数46到49亿?岁,有些太;阳前,颗粒的年龄甚至超过55亿岁。需要指出的,是,太阳的。年龄。是46亿;岁。

碳化!硅晶粒?(太阳:前颗!粒)的扫描电子显、微“照。片。晶粒中最”长的尺;寸约为“8微米。图片来源:Jan”aína ?N. Ávila。

但这一研究的终点并非是获得这“些太阳前颗粒;的年龄。太阳前颗粒是恒星死去时形成的,它们可以告诉我们恒星的历史。而在70亿、年前,明显有“大量新的恒”星;形成。

“我们拥!有比预。期更:多的太阳“前颗粒数量,”Heck、说,“我们的假“设是这些”太阳前颗,粒形!成于大;多数。49亿到46亿;年:前,在太阳,系形成、前是一,个恒星形成:的增长期,当时有”更多的恒、星形成。”

在科学。家、中一,直存?在争议:新的,恒星的、形成速率“是稳定的,还是随时间推移;形成速率会时”快时;慢,而这一发现很有说服、力证明,了后一!观点。“有些人”认为,银河系、中恒星”形成速;率是恒;定的,”Hec。k说,“多亏了这?些太阳?前颗粒可;作,为直接证据表明:70亿年前,银河系中存在一段恒星、形成的增“长期。这是我们研究的关键发“现之一。”

Hec:k指出,这并非他的团队唯一意外发现:的事情。除主、要研究问题外,在研究太阳前颗粒与宇宙射线相互作用的方式时,研究人员也了解到太阳前颗粒常常漂浮在宇宙中,聚集在一起形成巨大一团。“它们就像,聚集在”一起的麦片,”Heck、说,“之前海没有人认为这种的颗粒聚集是可能发生的。”

Heck和同事希望这些发现能拓展我”们对于银河系的认识。他说,“通过这、一研。究,我们已直。接确?定了星“尘的寿命。希望这会?被接;受并继续。研!究,人们可将其作为整个宇宙?生命周期模型的初始信息。”

He,ck、提示到,有关太阳前颗粒和早期!太阳系寿命的问题,仍有很多!值得“去回答。他说道,“我希望,能有”更多的人“致力?于这方。面研究,去更多!了解:我:们的!母星系”—!—!银河系。”

“我总是想利用手中的地质;样品研究天文学,”Heck,说,“回顾银河系的历史是一件“令人。激动的事。从这些星尘到达地球的最古老物质(星尘)中,我们可以了解我们的母恒星、我们体内碳的来源和呼吸的氧气来源。利用星尘,我们可以将物质追溯到太阳诞生之、前的时间。”而G,re。er表示,“下一件最。棒的:事,将是能够,直接,从恒星上:采集样品。”

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