通过分析陨石科学家重建太阳系的原始结构

劳伦斯-利弗莫尔国家实验室的研究人员发现,太阳系中许多行星体的当前位置并不是它们最初形成的地方。在太阳系发展过程中,巨行星(木星和土星)很早就形成了,随着它们的成长,它们既向太阳靠近又向太阳远离,以保持在引力稳定的轨道上。

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这些巨大天体的引力作用造成了当时正在形成的其他行星体巨大洗牌,这意味着我们太阳系中许多行星体的当前位置并不是它们最初形成的地方。劳伦斯-利弗莫尔国家实验室(LLNL)的科学家们通过研究来自小行星带(火星和木星之间)的不同组别陨石的同位素组成,着手重建这些最初的形成位置。小行星带是几乎所有地球陨石的来源,但构成小行星带的材料是由太阳系各地的材料扫荡形成的。该研究发表在《地球和行星科学通讯》上。

研究人员表示,由于巨行星迁移导致早期太阳系的重大重组阻碍了我们对行星体形成地点的理解,而通过观察来自小行星带的陨石的构成,我们能够确定它们的母体一定是从早期太阳系中非常不同位置的材料中吸积而来。尽管小行星带只是太阳系的一个相对狭窄的带子,但它包含了令人印象深刻的多样化的材料集合。例如,在主带内已经确定了多个光谱学上不同的小行星家族,表明了巨大的不同的化学成分。此外,已知陨石来自该带大约100个不同的母体,具有不同的化学和同位素特征。

研究小组采集了玄武质无球粒陨石(类似于陆地玄武岩的石质陨石)的样本,以测量它们在元素钕(Nd)和锆(Zr)中的核合成同位素特征。他们的工作表明,这些元素的特点是某种类型的前太阳系物质承载的同位素相对缺失,这一数据与在其他元素中观察到的核合成特征有很好的相关性,表明这一太阳系前物质在整个早期太阳系中呈梯度分布。

通过将这些同位素特征与太阳系重建的其他代用指标进行比较,这将行星体的原始形成位置与它们目前的位置联系起来,这些测量有助于科学家通过宇宙定位陨石母体的吸积轨道来重建原始太阳系。

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