45亿年前的撒哈拉太空岩石颠覆了关于早期太阳系的假设

December2017

45亿年前的撒哈拉太空岩石颠覆了关于早期太阳系的假设。鸣谢:史蒂夫·朱韦森/维基媒体，抄送

（）据《对话》（叶夫根尼·克雷斯蒂安诺夫）：2020年5月，在阿尔及利亚南部撒哈拉沙漠的沙丘地区Erg Chech沙海发现了一些含有独特绿色晶体的不寻常的岩石。

经过仔细观察，这些岩石被证明来自外太空:数十亿年前的碎石块，是太阳系诞生时遗留下来的。

它们都是被称为Erg Chech 002的陨石碎片，这是迄今为止发现的最古老的火山岩，很久以前在一些现已消失的古代原行星的大火中熔化。

在《自然通讯》发表的新研究中，我们分析了Erg Chech 002中的铅和铀同位素，并计算出它的年龄约为45.6556亿年，误差在12万年左右。这是从太空中计算出的物体最精确的年龄之一——我们的结果也对早期太阳系的一些常见假设提出了质疑。

铝的秘密生活

大约45.67亿年前，我们的太阳系由巨大的气体和尘埃云形成。在这团云的众多元素中，有两种形式的铝。

首先是稳定的形式，铝-27。第二种是铝-26，这是一种主要由爆炸的恒星产生的放射性同位素，随着时间的推移会衰变为镁-26。

对于想了解太阳系如何形成和发展的科学家来说，铝-26是非常有用的材料。因为它会随时间衰减，我们可以用它来确定事件的日期——特别是在太阳系生命的前四五百万年内。

铝-26的衰变也很重要，还有另一个原因:我们认为它是早期太阳系的主要热源。这种衰变影响了小的原始岩石的熔化，这些岩石后来聚集在一起形成了行星。

铀、铅和年龄

然而，要用铝-26来了解过去，我们需要知道它是均匀分布，还是在某些地方比其他地方更密集地聚集在一起。

为了弄清楚这一点，我们需要更精确地计算一些古代太空岩石的绝对年龄。

单看铝-26不会让我们做到这一点，因为它衰变相对较快(大约705，000年后，一半的铝-26样本将衰变为镁-26)。它有助于确定不同物体的相对年龄，但不是它们的绝对年龄。

但是如果我们将铝26的数据与铀和铅的数据结合起来，我们可以取得一些进展。

铀有两种重要的同位素(铀-235和铀-238)，它们衰变为铅的不同同位素(分别为铅-207和铅-206)。

铀同位素的半衰期要长得多(分别为7.1亿年和44.7亿年)，这意味着我们可以利用它们直接计算出一个事件发生在多久之前。

陨石群

Erg Chech 002就是所谓的“未分组的无球粒陨石”

无球粒陨石是由熔化的星子形成的岩石，也就是我们所说的形成太阳系的气体和碎片云中的固体块。地球上发现的许多无球粒陨石的来源已经确定。



像Erg Chech 002这样的无球粒陨石提供了太阳系早期的线索。鸣谢:尤里·阿梅林，抄送

大多数属于所谓的Howardite-euclite-Diogenite族，据信它们起源于灶神星4，这是太阳系中最大的小行星之一。另一组无软骨细胞被称为盎格鲁人，他们都有一个未知的母体。

还有其他无软骨细胞，包括Erg Chech 002，是“未分组的”——它们的母体和家族关系是未知的。

厚厚的一层铝

在我们对Erg Chech 002的研究中，我们发现它含有大量的铅-206和铅-207，以及相对大量的未衰变的铀-238和铀-235。

测量所有铅和铀同位素的比率帮助我们以前所未有的精确度估算出岩石的年龄。

我们还将我们计算的年龄与之前发表的Erg Chech 002的铝-26数据以及其他各种软骨的数据进行了比较。

与一组称为火山盎格鲁人的无球粒陨石的比较特别有趣。我们发现Erg Chech 002的母体一定是由铝-26含量是盎格鲁人母体的三到四倍的物质形成的。

这表明铝-26确实在形成太阳系的尘埃和气体云中分布得很不均匀。

我们的结果有助于更好地理解太阳系最早的发展阶段，以及新兴行星的地质历史。对各种无球粒陨石群的进一步研究无疑将继续完善我们的理解，增强我们重建太阳系早期历史的能力。