本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点
在南极洲收集到的两颗原始陨石似乎含有在古老的超新星中形成的二氧化硅颗粒,而这颗超新星的出现早于太阳系的诞生。事实上,一些研究人员认为,正是这样一次恒星爆炸触发了太阳系从数十亿年前的尘埃和气体云中形成。无论南极陨石是否包含那次命运攸关的灾变的记录,它们确实包含一种以前从未在地球上发现的超新星副产品。
研究人员在几颗原始陨石中发现了所谓的太阳前颗粒,这些陨石或多或少地保留了它们在太阳系诞生之初形成的原材料的化学性质。一些太阳前颗粒从附近的超新星溢出到将成为太阳系分子云中,一些似乎是来自衰老恒星喷出的风到达的。
根据5月1日发行的《天体物理学杂志通讯》上的一项研究,太阳前颗粒因其不寻常的化学同位素混合物而脱颖而出,“这无法用太阳系中任何已知的过程来解释”。“它们的同位素组成只能通过在恒星环境中发生的核反应来解释。”
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在这项新的研究(pdf)中,圣路易斯华盛顿大学的皮埃尔·海内库尔和他的同事分析了2003年在南极洲收集到的两颗陨石,每颗陨石都以陨石坠落地点附近的地理特征命名。(南极洲是寻找深色陨石的理想场所,这些陨石在冰原上非常显眼。)中国探险队发现的格罗夫山脉021710和美国搜索人员收集的拉帕兹冰原031117,每个都含有二氧化硅(SiO 2)的太阳前颗粒,研究人员发现,这些颗粒富含一种被称为氧18的重氧同位素。这一特征表明这些颗粒是在II型超新星中形成的,这种超新星是由一颗巨大恒星的核心坍塌引发的爆炸。其他研究人员之前在陨石中发现了太阳前二氧化硅,但这些颗粒具有不同的同位素特征,表明它们来自一颗名为渐近巨星分支(AGB)的衰老恒星,而不是来自超新星。
海内库尔及其同事的结论是,超新星在我们的空间角落播下了二氧化硅颗粒以及其他类型的尘埃,这为2008年的一项研究提供了实验室支持,该研究使用斯皮策太空望远镜发现了最近在银河系中爆炸的超新星残骸中可能存在的二氧化硅光谱特征,其光线在300年前左右才到达地球。
积累和分析这些太阳前颗粒不仅仅是一次星际历史的练习——来自附近超新星的冲击波或来自渐近巨星分支恒星的更温和的喷发可能已经搅动了一团尘埃和气体,使其坍缩成我们今天居住的太阳和行星系统。收集太阳前碎片可以让天体物理学家一窥垂死恒星剧烈的内部运作,并最终可能有助于确定太阳系是如何形成的。