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太阳早期太活跃 陨石中惊现45亿年前蓝色微晶

2018年8月8日     来源:新浪科技     编辑:HuangJiang      
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这些蓝色微晶的成分显示,太阳当时正在向外喷发高能粒子.

据国外媒体报道,科学家在分析芝加哥菲尔德自然历史博物馆收藏的陨石时,在其中发现了一些蓝色微晶状的物质。科学家称,这些物质诞生于45亿年前,可能是太阳系中生成的第一批物质之一,可以帮助科学家更好地了解太阳的早期活动。

这些蓝色微晶的成分显示,太阳当时正在向外喷发高能粒子,说明太阳经历过一段相当混乱而动荡的时期,就像两岁的小孩一样调皮捣蛋。“早期的太阳非常活跃,喷发频率更高,喷出的带电粒子流也更加强烈。”菲尔德博物馆馆长与芝加哥大学教授菲利普·海克(Philipp Heck)表示。

“这令我想起了我儿子,他只有三岁,也活跃得要命。太阳系中几乎没有物质的年龄能与太阳相媲美,无法证明太阳的早期活动如何。但此次我们在菲尔德博物馆收藏的陨石中找到的矿物质却足够古老,可以满足这一要求。它们也许是太阳系中形成的首批矿物质。”

菲尔德博物馆的研究人员们对这种名为“黑铝矿石”(hibonite)的矿物质展开了详细分析。专家指出,这些矿石的成分显示,它们是通过非常特殊的化学反应形成的,而这些化学反应唯有在太阳处于活跃状态时才能发生。

在太阳系形成早期、行星尚未成型之前,太阳周围曾经围绕着一圈巨大的气体尘埃盘,其中的温度可超1500摄氏度。“这些晶体形成于45亿年前,相当于记录了太阳系的部分早期活动。”该研究的主要作者、芝加哥大学博士后、隶属于菲尔德博物馆的研究人员勒夫克·库珀(Levke Kööp)指出,“尽管它们的体积非常小,很多直径还不到100微米,但其中仍然保存了很久之前通过太阳早期辐射形成的、极不稳定的稀有气体。”

这些黑铝矿石晶体是在早期太阳周围的尘埃盘开始冷却时形成的。在这段时期内,太阳仍然非常活跃,不断向太空中发射高能粒子。有些粒子与此次发现的蓝色微晶相撞后,使晶体中的钙原子和铝原子分裂成了更小的原子,生成了氖和氦。数十亿年来,这些产物一直被困在晶体之中。

“从远古陨石中找到的矿物质微粒最大也只有人类头发直径的几倍宽。”该研究的共同作者、同样隶属于菲尔德博物馆与芝加哥大学的安迪·戴维斯(Andy Davis)指出,“我们将一小堆微粒置于显微镜下观察时,发现了其中呈浅蓝色的黑铝矿石,它们非常显眼、也非常美丽。”

参与该研究的科学家利用一台瑞士质谱仪对这些远古矿石展开了分析。此前科学家从未从这一角度了解过太阳的早期活动。“过去的人没发现这些晶体,并不意味着它们不存在,只是因为当时的仪器敏感度不够高而已。”库珀表示。

研究人员指出,尽管科学家早就怀疑太阳的“童年”时期颇为激烈动荡,但这还是人们首次找到证据来证明这一点。“此次新研究结果不仅证明了太阳周围尘埃盘中的物质会受到直接辐射,还说明太阳系中最古老的物质也经历了这段特殊的太阳辐射期,后来形成的、更年轻的物质则不曾经历。”库珀解释道,“我们认为,这说明在黑铝矿石形成之后,太阳系中发生了某种巨变。也许是太阳活动下降,或者后期形成的物质由于某种原因无法到达尘埃盘区域,因此无法受到太阳的直接辐射。”

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