星期一, 一月 08, 2007

彗星样本显示:太阳系内外交融


在图中,显示了每一粒微观尺度的尘烬在进入NASN”星尘号“的气凝胶后的路径
  太阳系的形成发生在大约46亿年前,那会儿它里外翻了个身。一些最为炽热的物质与太阳靠得近在咫尺,差不多气化了,喷涌而出,到达了最冷冽的外层太空。这些刚才还炽热无比的灰烬最终变作了一些冰球的一部分,而那些冰球就被称作彗星。
  这让人咂舌的一幕与人们广泛接受的观点形成鲜明反差,人们过去认为外层太空的演变是与太阳系内层空间相隔绝的,而最近对一艘太空飞行器带回的彗星尘微粒进行的首次分析揭示了上述一幕。美国国家航空航天局的“星尘”号飞行器2004年穿过一颗名叫“维德尔2”的彗星的彗尾,并于去年一月(2005年)返回了地球,带回了一罐这项任务收集的物质。
  研究者在12月15日的《科学》杂志以七篇文章的篇幅描述了捕捉到的大约一万粒细尘中的很小一部分的情况。
  一些行星科学家(包括“星尘号”团队的成员)曾经猜想过,许多微观尺度下的彗星尘烬在太阳以外的星球附近生成,之后在早期进入了太阳系。假如如此,尘烬里就会包含诸多种类的比锂重的元素的同位素。
  与猜测相反,位于西雅图的华盛顿大学的星尘研究员唐·布朗里和他的同事发现他们分析的几乎每一粒星尘的同位素组成与内层太阳系的尘烬相同,这说明维尔德2上的岩石物质确实源自于太阳系。
  有一颗星尘,也即研究者分析的第二颗微粒引起了他们的注意。这颗尘粒包含有钙-铝矿物质,而这些物质只能在距离太阳非常近的高温环境下形成。有时可以在内层太阳系遨游的陨星中发现这些稀有的物质,而此前从未在彗星中发现过它们。
  在微粒中还含有镁橄榄石,也即夏威夷绿色沙地的组分。和钙-铝矿物质一样,镁橄榄石是在早期的太阳近旁形成的首种物质之一。
  布朗里和他的同事计算得出,在那些通常在海王星轨道之外、位于一个称作科伊伯带的区域中的彗星中,大约有10%的物质来自于太阳炽热的近旁。“这挺让人吃惊,不止一小点彗星物质来自于太阳系星云的内层炽热区域,而地球就是在那儿形成的。”布朗里说。
  “在太阳系的形成过程中,太阳系近旁形成的物质要与远至科伊伯带的物质融合,这似乎是无法逃避的宿命。”在《科学》杂志附上的评论文章中,加州理工大学帕萨迪纳分校的唐·伯内特评价道。
  布朗里论述道,在“星尘号”之前,行星学家认为源自于最内层太阳系空间的固体物质最远到达了处于火星和木星轨道之间的小行星带。“可是如今我们知道了,它们也到达了冥王星以外的区域。”布朗里说。
  几十年以来,理论家们早已提出了新生的太阳被一个行星状的、由气体尘粒冰屑组成的圆碟包围。加利福尼亚大学圣迭戈分校的弗兰克·苏曾猜想,由新生的太阳产生的喷射气流或者一种强风把熔化的尘烬微粒从内层圆碟抛至了太空中。
环球科学

没有评论: