首页 太阳系最杂乱的小行星既消融又未消融,还存在液态金属核和磁场?

太阳系最杂乱的小行星既消融又未消融,还存在液态金属核和磁场?

大多数坠落在地球上的陨石都是行星体的碎片,行星体是太阳系中最早的原行星体。科学家们以为,这些原始行星体要么在其前史前期就彻底消融了,要么作为一堆未消融的碎石留了下来。但自从20世纪60年代发现陨石以来…

大多数坠落在地球上的陨石都是行星体的碎片,行星体是太阳系中最早的原行星体。科学家们以为,这些原始行星体要么在其前史前期就彻底消融了,要么作为一堆未消融的碎石留了下来。但自从20世纪60年代发现陨石以来,一个陨石宗族就让研讨人员感到困惑。在世界各地发现的各种碎片好像都是从同一个原始天体上分离出来的,可是这些陨石的组成标明:

它们的母体一定是一个既消融又未消融令人费解的嵌合体。现在,麻省理工学院等科学家现已确认,这些稀有陨石的母体的确是一个多层、有差异的物体,很或许有一个液态金属中心。这个中心满足强壮,足以发生一个或许和地球磁场相同的磁场。其研讨成果宣布在《科学发展》期刊上,标明太阳系中最早天体的多样性,或许比科学家们幻想的要杂乱得多。

该研讨的首要作者、麻省理工学院地球、大气和行星科学系(EAPS)的研讨生克拉拉·莫雷尔(Clara Maurel)说:这是小行星有消融和未消融层的一个比如,它鼓舞人们寻觅更多复合行星结构的依据。了解从未消融到彻底消融各种结构的全光谱,是破译前期太阳系中行星体怎么构成的要害。Maurel的合著者包含EAPS教授Benjamin Weiss,以及牛津大学、剑桥大学、芝加哥大学、劳伦斯·伯克利国家实验室和西南研讨所的协作者。

古怪的陨石

太阳系大约构成于50亿年前,由超热的气体和尘土组成。当这个圆盘逐步冷却时,物质的碎片彼此奇形怪状并兼并,构成越来越大的天体,如行星体。大多数坠落到地球上的陨石成分标明,它们来自前期的小行星,它们有两种类型:熔化的和未熔化的。科学家们以为,在太阳系演化的前期,这两种类型的天体在不到几百万年的时刻里构成得相对较快。我们一个小行星构成于太阳系的前150万年:

时刻短的放射性元素或许现已使其彻底熔化了,由于放射性元素的衰变释放了热量。未消融的行星体或许构成较晚,其时它们的物质含有较少放射性元素,不足以消融。在陨石记载中,除了一种稀有的IIE铁陨石宗族外,几乎没有依据标明中心物体一起含有熔化和未熔化的成分。这些IIE铁陨石是古怪的陨石,它们既显现了来自从未消融的原始物体依据,也显现了来自彻底或至少本质消融的物体依据。

科学家们之前现已发现,消融和未消融的IIE陨石都起源于同一颗陈旧的小行星,这颗小行星很或许像地球相同,在液态地幔上覆盖着一个固体地壳。所以想知道,这颗小行星是否也或许躲藏着一个金属熔化的中心。这个物体是否熔化到足以使物质下沉到中心,构成一个像地球相同的金属中心?这是这些陨石故事中缺失的一部分。研讨小组揣度,我们这颗小行星的确具有一个金属中心:

什物样本剖析

它很或许会发生一个磁场,类似于地球上搅动的液体中心发生磁场的方法。这样一个陈旧的磁场或许会导致小行星矿藏指向磁场的方向,就像指南针上的针相同,某些矿藏或许在数十亿年内坚持了这种牌子。那么是否可以在坠落到地球上的IIE陨石样本中找到这种矿藏呢?研讨人员获得了两块陨石,并对其进行了剖析,以寻觅一种以其特别的磁记载功能而出名的铁镍矿藏。

研讨小组运用劳伦斯伯克利国家实验室的先进光源对样品进行了剖析,这种光源发生的X射线可以与纳米级的矿藏颗粒彼此作用,这种方法可以提醒矿藏的磁性方向。果不其然,许多颗粒内的电子牌子在一个类似方向上,研讨依据标明:母体发生了磁场,或许高达几十微特斯拉,大约相当于地球磁场的强度。在排除了不太可信的来历后,研讨小组得出结论,磁场最有或许是由液态金属核发生。

要发生这样的磁场,估量中心有必要至少有几十公里宽。这种混合成分的杂乱行星体很或许需求数百万年的时刻才干构成,这一构成时刻比科学家假定的要长。可是这些陨石是从母体内部哪里来的呢?我们磁场是由母体的中心发生,这将意味着终究落到地球上的碎片不或许来自中心自身。这是由于液核只在拌和和加热时才会发生磁场,任何可以记载古磁场的矿藏,一定是在地核自身彻底冷却之前在地核之外记载的。

最杂乱的小行星

与芝加哥大学的协作者协作,研讨团队对这些陨石的各种构成场景进行了高速模仿。模仿研讨标明,一个具有液态金属核的天体有或许与另一个物体相撞,并在这种碰击下将物质从中心中剥离出来。然后,这些物质会迁移到接近陨石发源地外表的口袋里。当星体冷却时,这些口袋里的陨石会在矿藏中留下这个磁场。在某个时分,磁场会衰减,但印记会保存下来。然后,这个天体将阅历许多其他奇形怪状,直到将这些陨石置于地球轨道上的终究奇形怪状。

这个如此杂乱的小行星,或许是太阳系中最杂乱的小行星之一,究竟是前期太阳系中的异常值,仍是很多如此差异化的天体中的一个呢?答案或许在于小行星带,这是一个居住着太阳系原始遗址的区域。小行星带中的大多数天体外表看起来都没有消融,我们科学家们能终究可以看到小行星内部,将会会测验这个主意。或许有些小行星在内部消融了,或许像这样的小行星实际上是很常见。

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