古老的星尘
著:
Alan M. MacRobert
译:
Shea
[图片说明]:这是一颗行星际尘埃,可能源自一颗解体的彗星。嵌在其中源自遥远恒星的、更微笑微粒,一直保持着原状。
现在科学家已经发现了大量的星际尘埃,其中有一小部分来自太阳系之外,它们形成的时间甚至比太阳系还要早,依靠陨石它们来到了地球。
事实上,每时每刻都有大量的微陨石体冲入地球大气层,然后就像普通的尘埃一样降落在我们的周围。一般我们都不会去注意它们,除了视它们为珍宝的科学家,这些星际尘埃有助于我们研究行星际物质。它们不会像大陨石那样在进入地球大气层时“燃烧”起来,因为它们太小了,与空气的摩擦不足以加热这些微粒。
20多年来,NASA一直通过使用装载在U-2侦察机上的涂油金属板在20千米的高空收集宇宙尘。现在,通过使用新的诊断技术,科学家在微陨石中发现了另一个珍宝:大量在太阳系形成前由其他恒星制造出的微粒。
在大陨石中已经发现了几种不同的太阳系外尘埃,包括石墨、碳硅、尖晶石等微粒。这些微粒可能源自演化到晚期的红巨星星风,或者超新星爆发。从这些微粒中明显有别于太阳系的同位素比例可以看出,它们有着与众不同的起源。
同时,在大陨石中的太阳系尘埃明显有着和星际尘埃有不同之处。其中一点就是,太阳系外微粒大约比太阳系尘埃大10倍(约为1微米)。同时,其中所包含的物质都具有非常高的熔点,而且基本上不参与化学反应。显然它们广泛的分布在太阳系的原行星云或者早期的太阳系中,或者参与了太阳系早期的一些物理过程。它们明显的缺少硅酸盐的成分,而这是太阳系尘埃的重要组成成分。
另一方面,对由飞机收集的微陨石研究又有了新的发现。Scott Messenger和他在华盛顿大学的同事St. Louis在昨天出版的《Science Express》上公布了他们的新发现。它们使用新型的离子微探针测量了单个微粒的不同部分,发现这些亚微粒结构具有明显的太阳系外起源的特征。事实上,在所研究的原始微陨石中他们发现了大量的、长期以来一直在寻找的前太阳硅酸盐。
一些种类的微陨石中所含有的星际物质是大陨石中的50倍。另外,它们不仅仅含有硅,还有氢和氮,这些成分和巨分子云中尘埃的成分相似——在这些巨分子云的核心处正有恒星在形成。
“我们测得的同位素比例和太阳系的大不相同,”Messenger说。事实上,一颗微陨石所呈现出的氧同位素变化范围远远超出了地球上的氧同位素变化。
这个小组研究的三颗微粒源自年老巨星的星风,另一颗源自年老贫金属星。其他的则可能源自超新星,还有一些则可能来自不知道的恒星源。Messenger和他的小组发现其中的一种硅酸盐是镁橄榄石,这种物质普遍存在于垂死恒星的星风中以及行星状星云中。Messenger说:“这些微粒将有助于我们确切了解恒星的演化,以及它们的碎片在银河系中的运动情况。”
译自 Sky & Telescope
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