50 年前默奇森隕石墜地,帶來當今地球上最古老的星際物質

作者 | 發布日期 2020 年 01 月 14 日 15:54 | 分類 天文 , 自然科學 Telegram share ! follow us in feedly


1969 年,一顆隕石被發現墜落在澳洲東南部,也就是如今著名的默奇森隕石(Murchison meteorite);最近,科學家從這顆隕石中找到了比太陽系還要古老的星際物質,形成時間可追溯至約 70 億年前。

恆星形成自大量氣體塵埃雲,死亡後又將自身物質噴入太空,隨著時間流逝,這些物質冷卻凝結成星塵與礦物顆粒,最終又與星際氣體形成新一代恆星、行星、小行星。而在這之中,有些小隕石被拋向宇宙四處流浪,就像時空膠囊一樣保持數十億年不變,直到它們撞到其他天體。

不過撞向地球的無數隕石中,只有 5% 含有太陽前顆粒(presolar grain)──太陽形成之前就在星際空間形成的微小固體物質,當隕石在宇宙中穿梭時遇到宇宙射線,高能粒子就像子彈一樣撞擊隕石中的礦物質,導致一些矽和碳原子衰變成元素,比如氦-3、氖-21。

50 年前,默奇森隕石撞向了地球,至今是被科學家研究最多的隕石樣本之一,透過測量默奇森隕石的礦物中有多少矽、碳原子被轉化為氦-3、氖-21,科學家能分析它們已暴露於宇宙射線中多長時間、它們的年齡、以及它們來自什麼類型的恆星。

由菲爾德自然史博物館天文化學家 Philipp Heck 領導的團隊,利用一種方法分離出隕石中約 40 個太陽前顆粒,每個顆粒長度介於 2~30 微米之間,分析發現默奇森隕石中某些太陽前顆粒已經形成約 70 億年,遠比當今 46 億歲的太陽系還要老。

這項結果支持了另外一種假設,即 70 億年前銀河系剛好爆發一波恆星誕生潮,默奇森隕石也許來自那時候。特別的是,研究過默奇森隕石的科學家都知道這顆隕石有股難以形容的臭味,現在 Philipp Heck 團隊形容,默奇森隕石聞起來就像腐爛的花生醬,這種氣味是由一些揮發性有機化合物在加熱或溶解後所產生。

新論文發表在《美國國家科學院院刊》(PNAS)。

(首圖為示意圖,來源:NASA