地球上到處都有隕石降落。截至目前,人類已發(fā)現(xiàn)約8萬顆隕石,但其中只有極少數(shù)屬于安格拉隕石(angrites)。最新研究顯示,其中至少一顆,可能來自太陽系中一顆早已消失、從未完全形成的原行星(planetary embryo)。
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在交叉偏振光下拍攝的撒哈拉沙漠中發(fā)現(xiàn)的一塊名為NWA 12774的隕石切片。
圖源:科羅拉多大學博爾德分校 / John Kashuba
這顆名為NWA 12774的安格拉隕石,在撒哈拉沙漠被發(fā)現(xiàn)。它正悄然改寫我們對太陽系早期歷史的認知。
01
古老而奇特的“天外來客”
安格拉隕石是太陽系中最古老的玄武質隕石之一,同位素測年顯示其年齡約45.6億年,幾乎與太陽系同齡。
與其他來自地球、月球或火星的玄武巖不同,安格拉隕石的化學組成非常獨特:二氧化硅含量低,礦物化學特征也與眾不同。而NWA 12774更是“怪異”得引人注目。
研究團隊在其中發(fā)現(xiàn)了單斜輝石(clinopyroxene),這種通常在地球深處形成的礦物,竟然含有極高的鋁含量,這是典型的高壓結晶化學信號。
科羅拉多大學博爾德分校地球科學家、論文第一作者Aaron S. Bell表示:“這表明它的形成環(huán)境遠非小行星所能提供,而是指向一個大得多的母體天體。”
02
實驗揭開壓力之謎
為了驗證這一猜測,研究團隊設計了一項精密實驗。他們開發(fā)并測試了一種計算熱力學工具,根據(jù)NWA 12774中測得的礦物成分,反推其形成時的壓力和溫度條件。
結果令人震驚:這些晶體形成時至少需要17.5千巴的壓力。要知道,馬里亞納海溝底部的壓力也僅約1千巴!
進一步計算顯示,這顆隕石的母體天體半徑至少達到1000公里(約621英里)。相比之下,月球的平均半徑約為1738公里。
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NWA 12774的X射線圖像。
圖源:科羅拉多大學博爾德分校 / John Kashuba
更重要的是,X射線成像顯示,這顆隕石中的晶體邊緣銳利而精致。如果形成于極深地下,這些脆弱結構很可能無法保存下來。這意味著它的母體可能更大,甚至接近火星的規(guī)模(火星半徑約3300公里)。
這顆隕石,可能曾屬于一顆早已消失的行星胚胎。
03
“失落行星”的證據(jù)
Bell在論文中指出:“這些隕石保存了早期行星發(fā)育完全不同的路徑證據(jù)。”
傳統(tǒng)觀點認為,太陽系早期有大量行星胚胎相互碰撞,最終形成了今天的行星。有些胚胎可能在碰撞中被摧毀,只留下碎片。而安格拉隕石,正是這些“失敗行星”的幸存者。
研究團隊強調,目前還有大量隕石存放在抽屜里尚未被深入研究——很可能隱藏著更多關于“失落原行星”的線索。
通過研究這些古老的“天外信使”,科學家得以窺見太陽系誕生之初的混亂與多樣性:并非所有物質都順利聚集成行星,有些在半途“夭折”,卻把關鍵證據(jù)留在了宇宙中。
我們無法回到45.6億年前親眼見證,但這些隕石就是最真實的時光膠囊。
參考
[1]https://gizmodo.com/rare-meteorite-may-be-evidence-of-a-lost-planet-that-never-fully-formed-2000767623
[2] https://www.space.com/astronomy/solar-system/meteorite-found-in-sahara-desert-may-be-1st-evidence-of-lost-solar-system-world
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