宇宙探索

揭开太阳系诞生秘密:藏于原始陨石磁场

字号+ 作者:看点网 来源:www.390020.com 2015-01-13 17:24 我要评论( )

据每日科学报道,世界顶尖实验室的最新测量工作表明,记录在原始陨石之中的磁场数据可以提供十分重要的线索,帮助我们了解太阳系的早期演化过程。测量研究指出穿越新生太阳周围的气体云的冲击波是太阳系形成的重要因素。 研究结果在11月13号发表于《科学》杂

据每日科学报道,世界顶尖实验室的最新测量工作表明,记录在原始陨石之中的磁场数据可以提供十分重要的线索,帮助我们了解太阳系的早期演化过程。测量研究指出穿越新生太阳周围的气体云的冲击波是太阳系形成的重要因素。
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  研究结果在11月13号发表于《科学》杂志,论文的主要作者是来自美国麻省理工学院的研究生罗杰·傅(Roger Fu),他在本杰明·韦斯(Benjamin Weiss)的领导下进行工作。来自美国亚利桑那州立大学地球与空间探索学院(School of Earth and Space Exploration)的史蒂夫·德施(Steve Desch)是该论文的合着者之一。
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  德施说:“傅和韦斯的测量结果令人惊人且史无前例。他们不仅测量到了极其微弱的磁场,比罗盘所能感应到的磁场微弱成千上万倍;他们还能绘制出陨石记录下的磁场变化,精细到每一毫米。”
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  建造碎片

  从陨石磁场变化来确定发生在45亿年前的太阳系形成,看起来似乎不太可能。但是,太阳系的形成是一个十分混乱的过程,其这之中留下许多可供科学家深入研究的建造碎片(construction debris)。

  其中最有帮助的碎片就是最古老、最原始、最未受蚀变的陨石,称之为球粒状陨石(chondrites)。球粒状陨石是小行星由于碰撞而产生的碎片,它们形成于太阳系诞生之时,保持着相对稳定的性质。它们大多都非常小,又称为陨石球粒(chondrules),其直径仅为一毫米。陨石球粒是在通过太阳星云(the solar nebula)的过程中快速融化而成。
微小磁铁

  当陨石球粒冷却之后,其中含铁矿物就已经被磁化,就像是将气体中的磁场写入硬盘的比特数据一样。磁场借助于陨石球粒而保存至今。在这项研究中的陨石球粒来源于一个名为Semarkona的陨石,1940年坠落至印度,重量为691克。
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  科学家们所关注的是其中含铁矿物捕获的磁场,磁场强度约为54微特斯拉(micro-tesla)。和地球表面磁场强度相似,其范围为25-65微特斯拉。巧合的是,之前测量的许多陨石也有着相近的磁场强度。但是目前的理解是,这些测量受到了地球磁场的影响,甚至受到了陨石收集者手部磁铁的影响。

  德施说:“在最新的实验中,在陨石球粒中探测到了之前从未探测到的磁性物质。从中可以看出,每一个陨石球粒都像是一根条形磁铁一样被磁化,但是其‘北极’却指向随机方向。”他说这说明在它们进入陨石之前就已经被磁化了,并不是在地球表面才被磁化。


  德施解释说:“我对此的模型表明,冲击波经过太阳星云,使得大部分陨石球粒都受热融化。”根据冲击波的强度和大小来看,背景磁场可能最多被放大至30倍。他说:“由于测量到的磁场强度约为54微特斯拉,这表明在太阳星云中的背景磁场强度范围可能是5-50微特斯拉。”

冲击波
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  除此之外,还有其他关于陨石球粒如何形成的想法,例如关于太阳星云的磁耀斑(magnetic flares),以及在穿越太阳磁场过程中形成,等等。但是这些机制所要求陨石球粒中的磁场强度都比Semarkona样品中的磁场强度高出许多。

  从此来看,这支持了这种观点:冲击波在太阳星云中形成了陨石球粒,其位置在如今的小行星带上,距太阳的轨道距离约为地球的二至四倍。德施说:“这是第一次真正准确可靠地对地球形成时期的磁场进行测量。”

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