行星的起源:陨石——来自过去的使者

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编者按:本文是《大众科学》2008年5月刊专题文章“行星的混沌起源”的补充。(2008年5月刊)

陨石不仅仅是太空岩石,更是太空化石——行星科学家了解太阳系起源的唯一有形记录。行星科学家认为它们来自小行星,这些小行星是星子的碎片,星子从未形成行星,并且一直处于深度冻结状态。陨石的成分反映了它们母体上必然发生的事情。有趣的是,它们带有木星早期引力影响的痕迹。

铁陨石和石陨石显然起源于已经融化的星子,从而使其铁和岩石硅酸盐物质彼此分离,较重的铁沉入核心,较轻的硅酸盐集中在外层。研究人员认为,这种加热是由放射性同位素铝 26 引起的,铝 26 的半衰期为 70 万年。超新星爆发或附近的恒星可能将这种同位素播撒到原太阳星云中,在这种情况下,我们太阳系的第一代星子就含有大量的这种同位素。


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然而,铁陨石和石陨石非常罕见。大多数陨石反而由球粒组成,球粒是毫米大小的卵石,其形成早于星子,并且无法在熔化中幸存下来。因此,似乎大多数小行星并非第一代星子的遗留物。那一代星子一定已被清除,很可能是被木星清除的。行星科学家估计,现在由主小行星带占据的区域曾经拥有比现在多 1000 倍的物质。少数逃脱木星魔爪或后来漂移到小行星带区域的尘粒聚集成了新的星子,但那时几乎没有留下放射性铝 26,因此这些天体从未完全融化。陨石中球粒的同位素组成将它们的年代追溯到太阳系开始形成后约两百万年。

球粒的玻璃状纹理表明,在被并入星子之前,它们被突然加热,变成熔岩并冷却。驱动木星早期轨道迁移的波应该演变成冲击波阵面,这可以解释这种闪光加热。

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