如何烘烤陨石——科学家们正在加热太空岩石来重现行星的诞生

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如何烘烤陨石——科学家们正在加热太空岩石来重现行星的诞生
说明岩石行星的早期大气主要是由行星构造块吸积过程中强烈加热和行星发展早期火山活动导致的表面释放的气体形成的 Dan Durda/西南研究所)/UCSC

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  • 美国加州大学圣克鲁兹分校的一组科学家正在烘烤像热袋一样的陨石,以回答行星是如何形成的问题。
  • 他们烘烤了三个太空岩石样本,这些岩石与太阳系形成时的物质成分最接近。
  • 他们在铅中发现了一种不同的化合物,而不是在岩石加热时主导气体流出的氦和氢。
陨石通常被认为是宇宙大爆炸后,我们太阳系的积木“剩下”的东西 大爆炸——使宇宙形成的大爆炸。现在,科学家们正在实验室里烤这些太空岩石,试图重现行星的诞生。

该研究的合著者之一米利安·特鲁斯解释说:“我们正试图在实验室中模拟行星大气层形成的早期过程,这样我们就可以对这个故事进行一些实验限制。自然天文学。

据她说,当行星的组成部分聚集在一起时,物质被加热并产生气体。如果这颗行星足够大,这些气体就会被保留为大气层。

这些陨石燃烧起来释放出水蒸气


在研究行星形成时,大多数模型都假设行星的组成与其主恒星或太阳相似。这意味着它们的大气中应该含有丰富的氢和氦。

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然而,除气——陨石释放气体的过程——表明水蒸气是主要的气体。排在第二和第三位的气体是一氧化碳和二氧化碳。Telus说:“对于从太阳星云中获得大气层的木星大小的大行星来说,利用太阳丰度是可以的,但较小的行星被认为更多地是从释放气体中获得大气层的。”

如何烘烤陨石


为了弄清楚行星是如何形成的,烘烤陨石可不像把一块石头放进烤箱那么简单。加州大学圣克鲁兹分校的研究人员实际上必须设置一个熔炉,并将其连接到质谱仪和真空系统。

如何烘烤陨石——科学家们正在加热太空岩石来重现行星的诞生
质谱仪连接到一个熔炉和真空系统,用于陨石实验 杰里米•科尔文/ UCSC的

质谱计测量离子的质荷比。这些测量通常用于计算样品成分的确切分子量,比如水蒸气或氢气的含量。

真空系统确保了一个无菌的环境——外界的任何东西都不能穿透实验,破坏实验结果。

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选择主要成分是关键


一旦系统建立起来,研究小组必须挑选出他们的陨石——默奇森、Jbilet Winselwan和Aguas Zarcas。

它们都是cm型碳球粒陨石。简单地说,组成它们的物质与形成太阳和行星的物质最接近。

如何烘烤陨石——科学家们正在加热太空岩石来重现行星的诞生
本研究分析的三颗陨石分别是1969年坠落在澳大利亚的默奇森球粒陨石;Jbilet Winselwan, 2013年在西撒哈拉采集;以及2019年在哥斯达黎加坠落的Aguas Zarcas m·汤普森/ UCSC的

它们与其他陨石的不同之处在于它们的温度不足以融化。该研究的主要作者Maggi Thompson解释说:“它们保留了一些更原始的成分,这些成分可以告诉我们行星形成前后太阳系的组成。”

这些岩石被加热到1200摄氏度的高温,该系统分析了由此产生的气体。除了水蒸气、一氧化碳和二氧化碳,研究人员还发现了少量的氢气和硫化氢气体。

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