陨石中发现冰化石-小行星中存在冰的第一个直接证据

科学家对46亿年前的一块陨石的高分辨率扫描显示出了“石化”的冰。这是第一个证明早期的小行星在形成时就将冰冻的水融入了其基质中的直接证据。

已知有些小行星的岩石结构中含有冰

由于水导致的小行星的矿物质的变化——这种变化被称为水的变化。但是这些水是如何分布在小行星上的,以及这些冰是什么时候融化的,人们还没有完全弄清楚。

通过观察太阳系诞生时小行星上的陨石中保存下来的精细结构,研究人员已经能够看到它们曾经包含的冰融化后留下的空腔。这些小洞被称为化石冰

博物馆岩石学馆长Epifanio Vaccaro博士和他在日本的同事一起,在一颗名为Acfer 094的陨石中发现了这块冰化石。

Epifanio解释说:“我一直在观察原始陨石的基质,因为基质把结构结合在了一起。”

这块陨石的年代可以追溯到大约46亿年前,当时太阳诞生了,我们的太阳系也形成了。

“因此,这些陨石的基质被认为是所有行星形成的原始材料。”

Epifanio和他的同事们记录了这一第一的直接的证据,证明了冰存在于陨石的结构中,并进一步证明了冰来自于小行星。

冰化石

 回顾太阳系的诞生

我们称之为太阳的恒星是在星际尘埃和气体的漩涡云的中间形成的。

当这颗小恒星闪烁着进开始其生命时,它开始吸入漂浮在它周围的气体和元素。这个过程使新形成的太阳周围的云团变平,形成了一个由许多不同物质组成的行星盘,包括铁、硅酸盐、氢和冰。

当这些尘埃在中心恒星周围翻滚时,它们开始合并。随着越来越多的微粒开始结合在一起,这些微粒开始结合在一起,结合了不同的元素和物质。

这包括漂浮在所谓雪线之外的冰。这是行星盘上的一个点,在这个点之外,固态水冰可以存在,因为如果再靠近一点,它就会被正在形成的恒星的热量熔化。

Epifanio解释说:“这是所有行星(包括地球)的起源物质。”

这些新形成的尘埃和冰球中的一些被压缩成岩石,体积很小,变成了小行星。但其中一些地层继续聚集碎片和物质,体积越来越大。

当它们这样做的时候,岩石原行星的中心开始升温,开始了一个被称为分化的过程。当热量熔化了基质中的金属时,导致这些较重的元素向中心下沉,形成了行星的核心。与此同时,较轻的硅酸盐向外移动,形成了地幔和地壳。

Epifanio补充说,“所以当这种情况发生时,原行星盘里所有的原始物质都消失了,因为它们经历了融化和再结晶的过程。”

“这意味着,如果我们想要了解太阳系形成时的尘埃是什么样子的,我们需要回去获取一些没有经历这个分化过程的物质。”

“在一些陨石中,我们保存了原始物质。”

化石冰

1990年,一颗仅重82克的小陨石坠落阿尔及利亚。这块陨石的官方名称是Acfer 094,它是太阳系早期形成的一颗较大小行星的一部分。

对Acfer 094等原始陨石进行了研究,但其形成的基体形式往往被忽视。

Epifanio解释说:“基质本身是非常细粒度的物质,它把陨石中的所有东西都聚集在一起。”“因为它是如此精细,这意味着在过去很难研究基质,因为我们没有精密的机器来真正地进行研究。”

“现在,我们有了更高空间分辨率的显微镜,这样我们可以更清楚地看到这些碎片。”

研究人员注意到基质不是均匀的。结果表明,陨石的某些区域具有难以置信的多孔性。当他们取出比大头针还小的基质,并使用高能CT(阴极发光)扫描时,他们意识到了这些孔的不同寻常。

Epifanio说:“这种多孔性是由冰融化后留下的洞造成的。”

“基于对小行星冰的这一发现,我们制作了一个模型,告诉我们小行星是如何成长的,行星是如何形成的。我们认为,松软的冰和尘埃颗粒聚集在雪线之外形成更大的物体,然后向内迁移。就在他们这么做的时候,冰开始融化,留下了化石。”

更先进的技术使研究人员能够回顾和重新检查以前的标本。虽然Epifanio观察了其他的陨石,并没有找到任何其他的证据来证明冰的化石,但他相信Acfer 094将不是唯一一个包含冰化石的陨石。

了解这些原始小行星是如何形成的,有助于我们了解我们自己来自何方。

Epifanio解释说:“它们是由非常相似的物质组成的,我们的星球就是从这些物质形成的。”“所以通过研究这些陨石,它帮助我们了解地球。”

来源:astrobiology  翻译:geoer






公众号

关注公众号,获取一手资讯

“ 陨石中发现冰化石-小行星中存在冰的第一个直接证据 ” comments 0

评论/回复

电子邮件地址不会被公开。 必填项已用*标注