一顆撞擊澳大利亞的流星帶來了比太陽還要古老的堅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了罕見的星際乘客:比太陽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)家后來收集了散落在維多利亞州默奇森鎮(zhèn)的碎片。

這些被稱為前胚乳顆粒的碎片非常小，在這句話的最后大約有100個。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。

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

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。

赫克告訴商業(yè)內(nèi)幕網(wǎng)說，這些顆粒在46億年前，也就是太陽系形成的時候，被并入了古代的隕石中(后來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，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。隨著時間的推移，釋放出來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，通過測量每顆谷粒所含的碳和硅同位素，赫克的團(tuán)隊可以確定這顆谷粒來自哪種恒星。

赫克說，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“幾乎和鉆石一樣堅硬，可以在數(shù)十億年的時間里保持不變”。

研究人員能夠根據(jù)這些顆粒的化學(xué)成分來確定它們的年齡，因為這揭示了一顆顆粒在其一生中暴露在宇宙射線下的時間。這些射線是高能粒子，以光速穿過空間，穿透固體物質(zhì)。

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

他的團(tuán)隊發(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，類似的太陽系前顆粒的年齡在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。赫克說，目前科學(xué)界已知約7萬顆隕石，其中“最多5%含有太陽系前的顆粒”。

“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。

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

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

赫克在新聞稿中說:“這就像大海撈針一樣。”

他補(bǔ)充說，從默奇森的隕石中提取了數(shù)萬顆前太陽系的顆粒，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)都是在同一時期形成的，因此赫克的研究小組推測，這些谷粒大部分來自一次大爆炸形成的恒星。

天文學(xué)家長期以來一直在爭論新恒星是以穩(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:“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)的時期。”

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