如何烘焙陨石 - 科学家正在加热太空岩石来重建行星的诞生

如何烘焙陨石 - 科学家正在加热太空岩石来重建行星的诞生
说明了岩石行星早期的大气是如何形成的,主要是由于在行星发展初期,行星组成部分的积累和后来的火山活动期间,强烈的加热从行星表面释放出来的气体 Dan Durda / Southwest Choparch Institute)/ UCSC

  • 美国加州大学圣克鲁斯分校的一组科学家正在烘烤像“热袋”这样的陨石,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,这些岩石的成分与形成太阳系的物质最接近。
  • 他们在铅中发现了一种不同的化合物,而不是氦和氢在岩石加热时支配着气体的涌出。
陨石通常被认为是什么是“剩余的”从我们的太阳系的建筑块后 大爆炸-使宇宙诞生的爆炸。现在,科学家们正在实验室里烘烤这些太空岩石,试图重现行星的诞生过程。

“我们正试图在实验室中模拟行星大气形成的早期过程,这样我们就可以对这个故事施加一些实验限制,”发表在《地球科学》杂志上的这项研究的合著者之一Myrian Telus解释说自然天文学。

根据她,当行星的构造块聚集在一起时,材料被加热,并产生气体。如果行星足够大,则气体将保留为其大气。
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这些陨石燃烧后释放出水蒸气


大多数模型,在行星形成时,假设行星具有与其宿主之星或太阳相似的构图。这意味着它们的环境应具有丰富的氢和氦气。

然而,逸出气体——陨石释放气体的过程——表明水蒸气是主要的气体。甚至第二和第三丰富的气体是一氧化碳和二氧化碳。Telus说:“对于从太阳星云获取大气的木星大小的大型行星来说,利用太阳丰度是合适的,但较小的行星被认为是通过气体逸出获得更多的大气。”

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如何烘烤陨石


为了弄清楚行星是如何形成的,烘烤一颗陨石并不像把一块石头放进烤箱那么简单。加州大学圣克鲁斯分校的研究人员需要安装一个熔炉,并将其与质谱仪和真空系统连接起来。

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用于米主实验的炉子和真空系统连接的质谱 杰里米•科尔文/ UCSC的

质谱仪测量离子的质量与电荷的比率。这些测量通常用于计算一个样品组分的准确分子量,即有多少水蒸气或氢气存在。

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真空系统确保了一个无菌的环境-从外部没有任何东西可以渗透实验和玷污结果。

选择主要成分是关键


一旦这个系统建立起来,研究小组就必须找出他们的陨石——默奇森,吉比利特·温塞尔万和阿瓜斯·扎卡斯。

所有三种都是CM型碳质 - Chondrites。简而言之,它们由它们由形成的材料最接近形成太阳和行星的材料。
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本研究分析的三种陨石是默奇逊·什叶房,于1969年在澳大利亚下跌;jbilet Winselwan 2013年在西撒哈拉收集;和Aguas Zarcas于2019年落在哥斯达黎加 M. Thompson / UCSC

它们与其他陨石的不同之处在于,它们的温度不足以融化。该研究的主要作者马吉·汤普森解释说:“他们保留了一些更原始的成分,这些成分可以告诉我们在行星形成时期太阳系的组成。”

这些岩石被加热到1200摄氏度的高温,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和硫化氢气体。

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