新的分析揭示了温科姆陨石穿越太空的残酷历史

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温科姆陨石碎片的代表性μCT切片和在下半球立体投影上绘制的球粒长短形状轴上的轮廓定向数据，n表示每个图测得的球粒数量。来源：陨石与行星科学（2024）。DOI:10.1111/地图14164

据格拉斯哥大学：对温科姆陨石进行了深入的新纳米分析，揭示了它是如何受到水的影响，并在2021年降落在英国羊场之前，在穿越太空的过程中反复破碎和重新组装。

来自英国、欧洲、澳大利亚和美国数十家机构的研究人员合作进行了这项研究。他们一起对温科姆陨石碎片中的矿物颗粒进行了各种尖端分析技术。

他们的工作规模更为典型，是为了调查价值数十亿美元的太空任务返回地球的样本。在这一过程中，他们对温科姆陨石的历史有了无与伦比的了解。

他们的分析帮助他们将时间追溯到陨石最早作为含冰干燥岩石的日子，然后通过冰融化成一团泥来追踪它的转变，泥被一次又一次地分解和重建。

温科姆陨石是一组被称为CM碳质球粒陨石的太空岩石中保存异常完好的例子，这些岩石形成于太阳系的早期。它们携带的矿物因其母小行星上存在的水而改变。

对温科姆陨石中这些矿物的分析将有助于科学家解开有关形成太阳系过程的问题的答案，包括地球水的可能起源。

与大多数陨石不同的是，温科姆陨石在进入地球大气层后可能会在数月或数年内未被发现，它在撞击地面后数小时内就被发现了。公众、公民科学家和业余陨石爱好者社区认识到岩石已经撞击地面，并帮助科学家确定样本的位置，帮助他们进行回收。

它的恢复速度有助于防止它因暴露在地球大气层中而进一步改变，这为科学家们提供了一个难得的机会，通过将其深入到原子水平来了解更多关于CM球粒陨石的信息。

在《陨石与行星科学》杂志上发表的一篇论文中，研究人员描述了他们如何探索温彻姆陨石的复杂角砾岩。

角砾岩是由被称为碎裂基质的结构中胶结在一起的其他岩石块形成的岩石。该团队使用复杂的技术进行的分析，包括透射电子显微镜、电子背散射衍射、飞行时间二次离子质谱和原子探针层析成像，表明温科姆角砾岩包含八种不同类型的CM球粒陨石。

研究小组发现，每种类型的岩石都因水的存在而发生了不同程度的变化，不仅在不同类型的岩石之间，而且令人惊讶的是，在它们内部。研究小组在完全改变的矿物颗粒旁边发现了许多未改变的矿物晶粒，甚至可以达到纳米级。相比之下，人类的头发大约有75000纳米厚。

该团队认为，对不同类型岩石的混乱性质及其水蚀变的极端变化的可能解释是，温科姆小行星在被拉回到一起之前，曾多次被其他小行星撞击成碎片。

该分析的另一个重要发现是，在该团队分析的样本中，文石、方解石和白云石等碳酸盐矿物以及随后取代碳酸盐的矿物的比例出乎意料地高。

这表明，温科姆陨石比之前认为的更富碳，在融化形成研究小组观察到的碳酸盐矿物之前，可能积累了大量的冷冻二氧化碳。该团队的分析可能有助于解释美国国家航空航天局OSIRIS REx任务在小行星本努表面观察到的大型碳酸盐岩脉。

这项研究由格拉斯哥大学的卢克·戴利博士领导，他也是这篇论文的主要作者。戴利博士还领导了搜索小组，在2021年2月28日发现温科姆陨石为火球划过格洛斯特郡上空后，他们找到了最大的碎片。

Daly博士说：“我们很着迷于揭示我们分析的温科姆陨石样本中角砾岩的碎片程度。如果你把温科姆的陨石想象成一块拼图，我们在分析中看到的是，每一块拼图本身也被切成了更小的碎片，然后混杂在一个装满其他七块拼图碎片的袋子里。”。

“然而，我们在试图通过分析解开拼图时发现的是，对岩石如何在太空中被水改变的非常精细的细节有了新的见解。这也让我们更清楚地了解到，自从数十亿年前它从太阳星云中旋转出来以来，它一定是如何被撞击并在其一生中一次又一次地改造的。”

莱斯特大学的Leon Hicks博士是这项研究的合著者，他说：“对于那些没有从太空任务中直接返回地球的材料，比如阿波罗计划的月球岩石或隼鸟2号探测器收集的龙谷小行星样本，对温科姆陨石的这种分析水平几乎是前所未有的。”

论文合著者、开放大学的Martin Suttle博士说：“温科姆碎片的回收速度给我们留下了一些原始的样本供分析，从厘米级一直到岩石中的单个原子。每个颗粒都是一个微小的时间胶囊，合在一起，有助于我们对数百万年来发生的形成、再形成和蚀变建立一个非常清晰的视角。”

克兰菲尔德大学的Diane Johnson博士是这篇论文的合著者，她补充道：“像这样的研究有助于我们了解太阳系形成的最早部分，如果没有对发生时太空中的物质进行详细分析，这是不可能的。温科姆陨石是太空史上一个非凡的部分，我很高兴能成为帮助讲述这个新故事的团队的一员。”