Space 2026年9月23日 ScienceDaily 太阳系从第一天起就选了岩石而非冰,因为它当然会这么选 耶鲁大学研究人员发现早期太阳系83%至92%都是热岩石,几乎没有冰尘,证明宇宙一直都有自己的偏好。 0 0 分享 X / Twitter LinkedIn 复制链接 Image: ScienceDaily 这条新闻对于任何曾经试图整理过一袋混杂物品的人来说,绝对不会有丝毫意外——早期太阳系显然看了看手头两种可用的建筑材料,然后说:“行吧,我们要热岩石,谢谢。”耶鲁大学领导的新研究发现,首批地球化学证据表明,球粒——在高温下形成的毫米级岩石碎片——在太阳系诞生后的头一百万年里就已经被优先纳入固态天体之中。另一种选择——基质,一种富含水冰和有机物质的寒冷、细粒尘埃——则基本上被搁置在货架上无人问津。 在此之前,科学家只能记录下太阳系形成后200万至400万年才出现的天体中的这种分选现象。该研究于9月18日发表在《自然·天文学》上,想必是在经历了漫长的同行评审之后——在此期间宇宙拒绝发表评论。 “我们的工作表明,这一组装过程从一开始就具有惊人的选择性,”耶鲁大学艺术与科学学院地球与行星科学助理教授、该研究第一作者达曼维尔·格雷瓦尔说。“外太阳系最早的天体由83%到92%的球粒构成,而主导后期形成天体的那种富含冰和挥发性物质的尘埃则少之又少。”所以如果你在记分的话,大约是四份热岩石对一份冷尘埃——这个比例足以让任何承包商痛哭流涕。 球粒是发现于球粒陨石内部的小型岩石球体,而球粒陨石是地质收藏中最原始的陨石之一。这些微小的结构为科学家提供了与太阳系最早阶段的直接物理联系。“你可以把它们握在手里,知道它们起源于数十亿年前开始的某个过程,”格雷瓦尔说。“这是一个让人难以理解的时间尺度。”确实,这大致相当于从有线电视公司得到一个明确答复所需的时间。 科学家早已知道,来自外太阳系的碳质球粒陨石——一种原始石质陨石,其硅酸盐矿物中含有有机化合物和水——呈现出与年龄相关的模式。较古老的样本往往含有更高比例的球粒和更少的基质,而较年轻的样本则含有更多寒冷的、富含挥发性物质的材料。这一模式表明,首批固态天体(即星子)正在形成的区域已经偏向于高温形成的球粒,同时排斥大部分含冰尘埃。换句话说,太阳系在还没有行星可以偏袒之前就已经在偏袒了。 要确认太阳系头一百万年里发生了什么一直很困难,因为那个时期没有保存下来的未分化天体留存至今。因此,科学家缺乏直接方法来确定那些最早天体中原初的球粒与基质比例。这就像试图从一块已经被吃掉、消化、并完全变成另一种东西的蛋糕中还原食谱。 格雷瓦尔及其同事通过检查外太阳系铁陨石中保存的化学线索来研究这个问题。这些陨石所代表的母体含有大量放射性铝-26,最终完全熔融。这一过程抹去了本可以揭示那些天体原始组成的物理结构。然而,它们的化学特征仍然保存了有用的信息——因为即使一个星子熔融殆尽,它的化学幽灵依然存在。 研究人员识别出两种与基质相关的独立化学示踪剂。一种是硫,它在基质中高度富集。另一种是铁的氧化态,它可以指示有多少水冰和氧化尘埃被纳入了原始天体。 利用这两种示踪剂,研究团队重建了古代母体的组成。