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科学家现在认为帮助形成地球的陨石可能起源于外太阳系

奇闻志 2022-03-18 小行星 形成 陨石 表明

我们的太阳系被认为是由一团气体和尘埃形成的，即所谓的太阳星云，它在46亿年前开始在自身的重力作用下凝聚。随着这团云的收缩，它开始旋转，并将自己塑造成一个围绕其中心的最高引力质量旋转的圆盘，这就是我们的太阳。

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地球被认为部分是由碳质陨石形成的，这些陨石被认为来自外主带小行星。对外主带小行星的望远镜观测显示了一个共同的3.1微米的反射特征，这表明它们的外层有水冰或氨化粘土，或者两者都有，它们只在非常低的温度下稳定。有趣的是，尽管有几条证据表明碳质陨石来自这样的小行星，但在地球上找到的陨石通常缺乏这一特征。因此，小行星带给天文学家和行星科学家带来了许多问题。

由东京工业大学地球生命科学研究所（ELSI）的研究人员领导的一项新研究表明，这些小行星材料可能在太阳系早期非常遥远的地方形成，然后通过混乱的混合过程被输送到太阳系内部。在这项研究中，利用日本AKARI太空望远镜进行的小行星观测和小行星化学反应的理论建模相结合，表明存在于外部主带小行星上的表面矿物，特别是含氨（NH3）的粘土，是由含有NH3和CO2冰的起始材料形成的，这些材料只有在非常低的温度和富水条件下才稳定。基于这些结果，这项新的研究提出，外主带小行星在遥远的轨道上形成，并在富水的地幔和以岩石为主的核心中分化形成不同的矿物。

为了了解碳质陨石和小行星的测量光谱的差异来源，利用计算机模拟，该团队对旨在模拟原始小行星材料的几种貌似原始的混合物的化学演变进行了建模。然后他们使用这些计算机模型来产生模拟的反射光谱，以便与望远镜获得的光谱进行比较。

他们的模型表明，为了与小行星的光谱相匹配，起始材料必须含有大量的水和氨，相对较低的二氧化碳丰度，并且在低于70℃的温度下进行反应，这表明小行星的形成要比它们在早期太阳系中的现有位置远得多。相反，陨石中缺乏3.1毫米的特征，可以归因于反应可能在小行星内部更深的地方，那里的温度更高。

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