陨石块:前太阳系存在的证据

在太阳诞生之前形成的一小片固态星际物质,有时在原始陨石中发现。但一项新的分析显示,在陨石的一部分中,可能没有发现前太阳颗粒。“令人惊讶的是前太阳颗粒的存在,”奥尔加·普拉夫迪维特塞娃说,他是艺术与科学物理学的研究副教授


陨石块:前太阳系存在的证据


好奇的玛丽是一个著名的例子,一个“包裹体”,或一块陨石内,称为钙铝丰富的包裹体(CAI)。这些天体是第一批在太阳星云中凝结的天体,它们帮助宇宙化学家定义了太阳系的年龄。这一块陨石——来自芝加哥菲尔德博物馆的罗伯特·A·普利茨克陨石和极地研究中心的收藏品——曾经在新闻中出现过,当时芝加哥大学的科学家给它取了名字,以纪念化学家玛丽·居里。


陨石块:前太阳系存在的证据


在这项新的工作中,Pravdivtseva和她的合著者,包括华盛顿大学物理学研究教授Sachiko Amari,使用惰性气体同位素特征来表明在好奇的Marie中存在前太阳系碳化硅(SiC)颗粒。

这是很重要的,因为前体颗粒通常被认为是脆弱的,无法忍受在太阳诞生时存在的高温条件。


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但并不是所有的cai都是以完全相同的方式形成的。

华盛顿大学麦克唐纳空间科学中心(McDonnell Center for The Space Sciences)成员普拉夫迪夫茨瓦(Pravdivtseva)说:“碳化硅存在于耐火包裹体中,这一事实告诉我们,太阳星云中的环境是由第一批固体物质凝结而成的。”事实上,SiC并没有被好奇的Marie完全摧毁,这可以帮助我们更好地了解这个环境。

许多耐火包裹体被熔化,失去了凝结的所有结构证据。但不是全部。”


Pravdivtseva和她的合作者使用了华盛顿大学内部建造的两台质谱仪进行观察。该大学有着悠久的惰性气体工作历史,是世界上设备最好的惰性气体实验室之一。不过,这项工作具有独特的挑战性。

研究人员用了20毫克好奇的玛丽,从宇宙化学的角度来看,这是一个相对较大的样本。他们逐渐加热,提高温度,并测量在17个温度步中每一步释放的四种不同惰性气体的组成。

“实验上,这是一个优雅的作品,”Pravdivtseva说然后我们就有了一个稀有气体同位素特征的谜团要解开。对我来说,这就像解开了一个谜。”

其他人在使用惰性气体的陨石中寻找富含钙铝包裹体中碳化硅的证据,但Pravdivtseva的研究小组是第一个发现碳化硅的。


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她说:“当所有稀有气体都指向同一个异常源——碳化硅时,这真是太美了。”。

Pravdivtseva说:“我们不仅在细粒度的CaI中看到SiC,还看到在特殊条件下形成的小颗粒群。”这一发现迫使我们修正对早期太阳星云状况的看法。”


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