一顆撞擊澳大利亞的流星帶來(lái)了比太陽(yáng)還要古老的堅(jiān)不可摧的星塵這是地球上發(fā)現(xiàn)的最古老的固體物質(zhì)

在澳大利亞發(fā)現(xiàn)的隕石碎片似乎為地球帶來(lái)了罕見(jiàn)的星際乘客:比太陽(yáng)還要古老的星塵碎片。

1969年9月28日，這塊太空巖石在澳大利亞上空的大氣層中碎裂，科學(xué)家后來(lái)收集了散落在維多利亞州默奇森鎮(zhèn)的碎片。

這些被稱(chēng)為前胚乳顆粒的碎片非常小，在這句話(huà)的最后大約有100個(gè)。但它們?yōu)樘煳膶W(xué)家提供了了解恒星在銀河系早期階段形成的機(jī)會(huì)。

在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)雜志上發(fā)表的一項(xiàng)新研究中，科學(xué)家們分析了其中一塊隕石碎片的前太陽(yáng)系顆粒。

他們發(fā)現(xiàn)這些顆粒是地球上發(fā)現(xiàn)的最古老的固體物質(zhì)。它們有50到70億年的歷史。

“它們是恒星的固體樣本——真正的星塵，”該研究的主要作者菲利普·赫克在一份新聞稿中說(shuō)。

赫克告訴商業(yè)內(nèi)幕網(wǎng)說(shuō)，這些顆粒在46億年前，也就是太陽(yáng)系形成的時(shí)候，被并入了古代的隕石中(后來(lái)被命名為默奇森隕石，以紀(jì)念它降落的地點(diǎn))。

當(dāng)塵埃云坍縮并升溫時(shí)，就形成了恒星。它們?nèi)紵藬?shù)十億年，最終坍塌并冷卻，其中一些成分散落在太空中。隨著時(shí)間的推移，釋放出來(lái)的星塵粒子凝聚形成新的恒星和行星，或者——以這些特殊的顆粒為例——隕石。

每一粒星塵都有其母星所特有的化學(xué)成分。因此，通過(guò)測(cè)量每顆谷粒所含的碳和硅同位素，赫克的團(tuán)隊(duì)可以確定這顆谷粒來(lái)自哪種恒星。

赫克說(shuō)，研究小組研究了40種由一種叫做碳化硅的礦物構(gòu)成的顆粒。碳化硅“幾乎和鉆石一樣堅(jiān)硬，可以在數(shù)十億年的時(shí)間里保持不變”。

研究人員能夠根據(jù)這些顆粒的化學(xué)成分來(lái)確定它們的年齡，因?yàn)檫@揭示了一顆顆粒在其一生中暴露在宇宙射線(xiàn)下的時(shí)間。這些射線(xiàn)是高能粒子，以光速穿過(guò)空間，穿透固體物質(zhì)。

有些宇宙射線(xiàn)與物質(zhì)相互作用，形成新的元素。它們暴露的時(shí)間越長(zhǎng)，形成的元素就越多。”赫克在新聞發(fā)布會(huì)上說(shuō)。

他的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，大約60%的谷物在46到49億年之間，而其他一些谷物甚至更老:55億年或更久。相比之下，我們的太陽(yáng)有46億年，地球有45億年。

這使得這顆星塵成為地球上發(fā)現(xiàn)的太陽(yáng)系中最古老的物質(zhì)。它打敗了地球上最古老的巖石，而這些巖石曾被認(rèn)為是最古老的材料:2014年在澳大利亞發(fā)現(xiàn)的鋯石晶體。它們只有44億年的歷史。

以前的研究已經(jīng)注意到，類(lèi)似的太陽(yáng)系前顆粒的年齡在50億到46億歲之間，但是默奇森星塵的年齡上限是最大的。

這使得這些太陽(yáng)系前的顆粒成為研究銀河系歷史的有用證據(jù)。

含有星塵的隕石非常罕見(jiàn)。赫克說(shuō)，目前科學(xué)界已知約7萬(wàn)顆隕石，其中“最多5%含有太陽(yáng)系前的顆粒”。

“只有少數(shù)隕石像默奇森那么大，像默奇森那樣富含谷物，”他說(shuō)。

然而，這些顆粒的微觀(guān)尺寸——最大的直徑只有30微米——使得研究它們具有挑戰(zhàn)性。

研究報(bào)告的合著者詹妮卡·格里爾在一次新聞發(fā)布會(huì)上說(shuō):“首先是將隕石碎片粉碎成粉末。”然后粉碎的隕石與酸溶解，直到只有前太陽(yáng)系的顆粒留下。

赫克在新聞稿中說(shuō):“這就像大海撈針一樣。”

他補(bǔ)充說(shuō)，從默奇森的隕石中提取了數(shù)萬(wàn)顆前太陽(yáng)系的顆粒，但只有40顆大到足以確定年代。

赫克的研究小組所研究的40顆谷粒中，大多數(shù)都是在同一時(shí)期形成的，因此赫克的研究小組推測(cè)，這些谷粒大部分來(lái)自一次大爆炸形成的恒星。

天文學(xué)家長(zhǎng)期以來(lái)一直在爭(zhēng)論新恒星是以穩(wěn)定的速度形成還是以加速的爆發(fā)形成。新的研究就是后者的證據(jù)。

赫克在新聞稿中說(shuō):“多虧了這些顆粒，我們現(xiàn)在有了直接的證據(jù)，證明70億年前我們的星系中有一段恒星形成增強(qiáng)的時(shí)期。”

換句話(huà)說(shuō)，他補(bǔ)充道，“在太陽(yáng)系形成之前，有一段時(shí)間形成的恒星比正常情況下要多。”