一顆撞擊澳大利亞的流星帶來了比太陽還要古老的堅(jiān)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(xiàng)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(duì)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(jiān)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?yàn)檫@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(duì)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。”