一顆來自火星的隕石或顛覆行星形成理論
科技日報訊 (實習記者張佳欣)揮發性元素對行星形成、演化和宜居性至關重要。據《科學》雜誌近日發表的一項關於古老隕石的新研究,火星在太陽星雲帶來揮發性元素之前就“吸積”了來自球粒隕石的該類物質。研究結果顛覆了目前關於地球和火星等岩石行星在形成過程中如何獲得揮發性元素,如氫、碳、氧、氮和惰性氣體的觀點。
美國加利福尼亞大學戴維斯分校地球和行星科學係博士後桑德琳·佩隆說,關於行星形成的一個基本假設是,行星首先從一顆年輕恒星(如早期的太陽)周zhou圍wei的de星xing雲yun中zhong獲huo得de這zhe些xie揮hui發fa性xing元yuan素su。由you於yu此ci時shi該gai行xing星xing是shi一yi個ge熔rong岩yan球qiu體ti,這zhe些xie元yuan素su最zui初chu會hui溶rong解jie到dao岩yan漿jiang海hai洋yang中zhong,然ran後hou散san逸yi到dao大da氣qi中zhong。隨sui後hou,球qiu粒li隕yun石shi撞zhuang擊ji這zhe顆ke年nian輕qing的de行xing星xing,帶dai來lai更geng多duo易yi揮hui發fa的de元yuan素su。因yin此ci,科ke學xue家jia們men預yu計ji,行xing星xing內nei部bu的de揮hui發fa性xing元yuan素su應ying該gai反fan映ying了le太tai陽yang星xing雲yun的de組zu成cheng,或huo者zhe是shi來lai自zi太tai陽yang星xing雲yun和he隕yun石shi的de混hun合he物wu,而er行xing星xing大da氣qi中zhong的de揮hui發fa性xing元yuan素su主zhu要yao來lai自zi隕yun石shi。這zhe兩liang種zhong來lai源yuan,即ji太tai陽yang來lai源yuan和he球qiu粒li隕yun石shi來lai源yuan,可ke以yi通tong過guo惰duo性xing氣qi體ti,特te別bie是shi氪ke的de同tong位wei素su比bi率lv來lai區qu分fen。
落到地球上的來自火星的隕石大多是暴露於火星大氣的地表岩石。大部分火星隕石都是球粒隕石。但是,火星“使者”蒞臨地球的幾率非常小。1815年在法國東北部墜落的被命名為“Chassigny”的隕石就是一位來自火星的“稀客”。
研究人員通過使用稀有氣體實驗室建立一種新方法,對隕石樣品中的微量氪同位素進行了仔細測量,以推斷隕石中元素的來源。
他們發現,“Chassigny”隕(yun)石(shi)中(zhong)的(de)氪(ke)同(tong)位(wei)素(su)對(dui)應(ying)來(lai)源(yuan)應(ying)屬(shu)於(yu)球(qiu)粒(li)隕(yun)石(shi),而(er)不(bu)是(shi)太(tai)陽(yang)星(xing)雲(yun)。這(zhe)意(yi)味(wei)著(zhe)火(huo)星(xing)大(da)氣(qi)中(zhong)存(cun)在(zai)隕(yun)石(shi)來(lai)源(yuan)揮(hui)發(fa)性(xing)元(yuan)素(su)的(de)時(shi)間(jian)比(bi)之(zhi)前(qian)認(ren)為(wei)的(de)要(yao)早(zao)得(de)多(duo),而(er)且(qie)是(shi)在(zai)太(tai)陽(yang)星(xing)雲(yun)存(cun)在(zai)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)——這顛覆了傳統的觀點。
“在火星內部,氪的成分幾乎全部來自球粒隕石,但大氣層中的氪是來自太陽星雲。”佩隆說,“這是非常獨特的。”
結果表明,火星的大氣層不可能完全由地幔釋氣(outgass)形xing成cheng,因yin為wei這zhe會hui使shi其qi含han有you球qiu粒li隕yun石shi成cheng分fen。在zai岩yan漿jiang冷leng卻que後hou,火huo星xing必bi須xu從cong太tai陽yang星xing雲yun中zhong獲huo得de大da氣qi,以yi防fang止zhi內nei部bu球qiu粒li隕yun石shi來lai源yuan氣qi體ti和he太tai陽yang星xing雲yun來lai源yuan氣qi體ti發fa生sheng實shi質zhi性xing混hun合he。
太(tai)陽(yang)輻(fu)射(she)和(he)太(tai)陽(yang)風(feng)會(hui)吹(chui)走(zou)火(huo)星(xing)上(shang)的(de)太(tai)陽(yang)星(xing)雲(yun)和(he)原(yuan)始(shi)大(da)氣(qi)。新(xin)的(de)結(jie)果(guo)表(biao)明(ming),火(huo)星(xing)的(de)形(xing)成(cheng)是(shi)在(zai)太(tai)陽(yang)星(xing)雲(yun)消(xiao)散(san)之(zhi)前(qian)完(wan)成(cheng)的(de)。此(ci)外(wai),火(huo)星(xing)大(da)氣(qi)中(zhong)的(de)氪(ke)一(yi)定(ding)以(yi)某(mou)種(zhong)方(fang)式(shi)得(de)到(dao)了(le)保(bao)存(cun),可(ke)能(neng)被(bei)困(kun)在(zai)地(di)下(xia)或(huo)極(ji)地(di)冰(bing)帽(mao)中(zhong)。
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