太空探索：科学家为估计太阳星云的寿命，展开一系列的工作！
大约46亿年前，巨大的氢气和尘埃云在自身重量下坍塌，最终变成了一个叫做太阳星云的圆盘。大部分星际物质在盘中心收缩形成太阳，太阳星云剩余的气体和尘埃的一部分凝聚成行星和太阳系的其余部分。
现在，来自麻省理工学院和他们的同事科学家们估计的寿命太阳星云在此期间，大部分的一项关键阶段太阳系演化初具规模。这一新的估计表明，气体巨星木星和土星必须在太阳系形成的前400万年内形成。此外，他们必须在此时完成其轨道位置的气体驱动迁移。
“在太阳系历史的开端就发生了这么多事情，”麻省理工学院地球，大气和行星科学教授本杰明韦斯说。“当然，行星在此之后发展，但太阳系的大规模结构基本上建立在前400万年。”
Weiss和MIT博士后本研究的第一作者Huapei Wang在“科学”杂志上报告了他们的结果。他们的合着者是来自麻省理工学院的Brynna Downey，Clement Suavet和Roger Fu;哈佛 - 史密森天体物理中心的白雪宁；布鲁克海文国家实验室的王军和王嘉君；和里约热内卢国家博物馆的Maria Zucolotto。
壮观的录音机！
通过研究46.53亿年前形成的古代陨石原始样本的磁性取向，该团队确定太阳星云持续了大约300万到400万年。这是一个比以前的估计更精确的数字，这使得太阳星云的寿命在1到1千万年之间。
在仔细分析了一些最古老，最原始的行星岩石之后，该团队得出了结论。角质岩是火成岩，其中许多被认为在太阳系历史的早期就已经喷发到小行星的表面，然后迅速冷却，冻结了它们的原始特性 - 包括它们的成分和古地磁信号 - 到位。
科学家认为，将早期的太阳系作为特殊记录器，特别是因为岩石中还含有大量的铀，他们可以用来精确地确定它们的年龄。“Angrites非常壮观，”Weiss说。“他们中的许多人看起来像夏威夷可能爆发的东西，但是他们在极早的星球上冷却了。”
韦斯和他的同事分析了四个在不同地方和时间落到地球上的角砾。“一个人在阿根廷倒下，当农场工人耕种他的田地时被发现，”韦斯说。“它看起来像一个印度的工艺品或碗，土地所有者在这个房子里保存了大约20年，直到他最终决定对它进行分析，结果证明它是一种非常罕见的陨石。”
其他三颗陨石在巴西，南极洲和撒哈拉沙漠被发现。所有四颗陨石都保存得非常完好，自最初形成以来，没有经历任何额外的加热或主要成分变化。
测量微小的罗盘！
该团队从所有四颗陨石中获取样本。通过测量每个样本中铀与铅的比例，先前的研究已经确定三个最老的形成在大约46.53亿年前。然后研究人员使用麻省理工学院古磁学实验室的精密磁力计测量了岩石的残余磁化强度。
“电子是小罗盘针，如果你将它们中的一束对准在岩石中，岩石会被磁化，”Weiss解释道。“一旦它们对齐，这可能发生在岩石在磁场存在下冷却时，那么它们就会保持这种状态。这就是我们用作古磁场记录的东西。”
当他们将红细胞放入磁力计时，研究人员观察到非常少的残余磁化，表明当形成角度时存在非常小的磁场。该团队更进了一步，试图重建可能产生岩石排列或缺乏岩石排列的磁场。为此，他们将样品加热，然后在实验室控制的磁场中再次冷却。
“我们可以继续降低实验室领域并重现样本中的内容，”Weiss说。“我们发现只允许非常弱的实验室场，因为这三个角度的残余磁化很少。”具体来说，研究小组发现，在太阳系启动后大约4百万年，非常弱的磁场不超过0.6微特拉斯，46.53亿年，或者大约4百万年后，该组织发现了红细胞的残余磁化强度。
2014年，Weiss的小组分析了在太阳系最初的200万到300万年内形成的其他古代陨石，并发现了大约10-100倍的磁场 - 大约5-50微特斯拉的证据。“我们预测，一旦内部太阳系中的磁场下降10-100倍，我们现在已经证明，太阳星云在10万年内就会迅速消失，”Weiss说。“因此，即使太阳星云在400万年后还没有消失，它基本上就要走了。”
行星对齐！
研究人员的新估计比先前的估计更精确，这些估计是基于对遥远恒星的观察。“更重要的是，安格里特人的古地磁学限制了我们太阳星云的寿命，而天文观测明显地测量了其他遥远的太阳系，”王补充道。“由于太阳星云的寿命会严重影响木星和土星的最终位置，它也会影响地球的后期形成，我们的家园，以及其他类地行星的形成。”
现在，科学家们已经更好地了解了太阳星云的持续时间，他们也可以缩小木星和土星等巨行星的形成范围。巨行星主要由气体和冰构成，对于所有这些物质如何作为行星聚集在一起有两种普遍的假设。有人认为巨型行星是由冷凝气体的引力坍塌形成的，就像太阳一样。另一个表明它们出现在一个称为核心吸积的两阶段过程中，其中一些物质被粉碎并熔合在一起形成更大的岩石，冰冷的物体。一旦这些物体足够大，它们就可以产生引力，吸引大量的气体，最终形成一个巨大的行星。
根据先前的预测，通过重力气体坍塌形成的巨行星应该在10万年内完成它们的一般形成。相反，核心吸积通常被认为需要更长的时间，大约为1到数百万年。韦斯说，如果太阳系星云在太阳系形成的前400万年左右，那么这将支持核心增生情景，这种情况在科学家中普遍受到青睐。
“天然气巨头必须在太阳系形成后400万年形成，”韦斯说。“行星在整个地方移动，进出远距离，所有这些运动都被认为是由天然气的引力驱动的。我们说这一切都发生在前400万年。”
閱讀更多 私藏歌單 的文章
