周一 · 知古通今 | 周二 · 牧夫专栏 周三 · 太空探索 | 周四 · 观测指南 周五 · 深空探测 |周六 · 茶余星话 | 周日 · 视频天象 翻译：葛文迪 校对：牧夫天文校对组 编排：胡暖暖 后台：库特莉亚芙卡 李子琦 徐⑨坤 胡永葳 原文链接：https://phys.org/news/2021-07-sculpted-starlight-meteorite-witness-solar.html 早在2011年，科学家门就已经证实了一点：太阳系曾经发生过“分裂”。由创世号任务带回来的太阳风样本明确表明了太阳中的氧同位素不同于地球、月亮以及太阳系中其它的行星和卫星的氧同位素。 在早期太阳系历史上，组成现在行星的物质在那时曾承受了大量的紫外线照射，因而导致了氧同位素的不同。但是这样大量的紫外线是从哪里来的呢？于是产生了两种说法：这些紫外线或是来自在那时尚且年幼的太阳，抑或是来自诞生太阳的这片星云附近的大质量恒星。 日前，来自华盛顿大学艺术与科学学院空间科学实验室的研究人员们已经确定了造成氧同位素不同的“元凶”。极有可能是来自一颗久逝的大质量恒星发出的光，对太阳系的岩石天体造成这样的影响。这项研究由空间科学实验室的博士后研究助理莱昂内尔·瓦舍（Lionel Vacher）主导，研究成果发表在地球化学与宇宙化学学报中。 空间科学实验室的助理教授Ryan Ogliore说道：“我们早就知道我们诞生于星尘之中，这片星尘由附近恒星产生，成为了组成太阳系的一砖一瓦中的一部分。但是这项研究显示，星光对于我们的起源也有重要影响。” 小小时间胶囊 所有的奥秘都被打包进了一个只有85毫克的岩石当中。1990年，一颗小行星作为陨石在阿尔及利亚被发现并命名为Acfer 094，这块岩石便是其中的一部分。虽然小行星和行星同样都是由太阳前物质形成，但是它们经历了不同的自然过程。那些形成小行星和行星的岩质物质经历了破碎与撞击、汽化与重组、压缩与加热。然而，Acfer 094所来自的小行星却成功在46亿年间几乎免受损伤。 瓦舍说道：“这是我们所采集到的最古老的陨石之一，它没有被明显加热，包含着在其它恒星附近形成的多孔区和小颗粒。它是我们太阳系形成过程的可靠见证者。”  Acfer 094陨石上的宇宙后成合晶 图片来源：Ryan Ogliore Acfer 094还是唯一含有宇宙后成合晶的陨石。宇宙后成合晶是一种氧化铁与含有超重氧同位素的共生物，这也意味着Acfer 094的发现具有重大研究价值。 相比于太阳系中其它天体，太阳中所包含的超轻氧同位素多了6%。这个差异可能是在这样的过程中形成的：组成太阳系的岩质物质在紫外线照射下，一氧化碳气体被选择性分解成碳原子和氧原子，同时会产生大量更重的氧同位素。但是，在发现宇宙后成合晶之前，并没有人在太阳系物质样本中发现这样的重同位素特征。 只不过，由于氧只有三个同位素，所以仅仅是发现重氧同位素并不能确定这些紫外线的来源。不同点紫外线光谱可能造成相同的结果。瓦舍说道：“就在这时，Ryan提出了硫同位素的想法。” 原太阳系中的硫化氢气体在不同的紫外线光谱照射下会使现在的四种硫同位素呈现不同的比例。而大质量恒星与年轻的类太阳恒星恰好就有不同的紫外线光谱。 当小行星上的冰熔化了，并与铁镍发生反应，宇宙后成合晶就形成了。宇宙后成合晶除了氧以外，还在硫化铁中含有硫。如果氧元素瞅见了形成重氧同位素的古老天体物理学过程，那么可能硫元素也瞅见了。 Ogliore说道：“我们为此建立了一个模型。如果现在我有一个大质量天体，那么这会造成什么样的同位素异常呢？如果换成年轻的类太阳恒星呢？这个模型的精确程度取决于实验数据的多少，万幸的是，对于硫化氢在紫外线照射下会形成什么样的同位素比，其他科学家们已经做了大量研究。” 对Acfer 094中宇宙后成合晶的硫和氧的同位素检测带来了另一个麻烦。由矿物质组成的尺寸在10微米级别的颗粒，需要在两个不同的原位二次离子质谱仪上进行测量：物理系的NanoSIMS（得益于物理系研究助理教授Nan Liu的帮助）和地球行星科学系的7f-GEO 拼凑出答案 国际能源、环境和可持续性中心主任兼艺术与科学学院环境科学主任，地球与行星科学教授大卫·菲克（David Fike），以及地球与行星科学的研究员克莱夫·琼斯（Clive Jones），二人为这项发现提供了重要帮助。 Ogliore说道：“他们是生物地球化学高精度硫同位素原位测量的专家，没有他们的帮助，我们达到不了区分年轻太阳与大质量恒星的精度。” 宇宙后成合晶的硫同位素测量结果与紫外线来自于大质量天体的说法相一致，而不符合紫外线来自年轻太阳的说法。这个结果使得我们对于46亿年前太阳诞生时的天体物理环境有了新的认识。邻近的大质量天体有可能已经近到了其发出的光可以影响太阳系的形成。如此靠近的大质量恒星在那时的天空中看起来一定比现在的满月还要亮。  181-825是一个距离猎户座星云中最明亮的恒星Theta 1 Orionis C最近的原行星盘，Theta 1 Orionis C与星云中气体相互作用下形成恒星风，这个原行星盘在此冲击下看起来详实一个柔弱无助的水母 图片来源：NASA和ESA以及ESO的L. Ricci 现如今，我们在仰望星空的时候，可以看到相同的故事在银河系的其它地方上演。瓦舍说：“初期的行星系统被称为原行星盘，我们可以看到猎户座星云中的原行星盘正在被临近的大质量O型恒星和B型恒星发出的紫外线汽化。” 他解释道：“原行星盘如果距离这些恒星太近的话，会被它们撕碎而无法形成行星。我们现在认识到，我们的太阳系在它诞生之初距离这些大质量恒星已经近到了会受到其发出的光的影响，但是幸好，并没有太近。” 责任编辑：郭皓存 牧夫新媒体编辑部 『天文湿刻』 牧夫出品 微信公众号：astronomycn  猎鹰9号发射时形成的超音速激波 图源：马斯克 谢谢阅读 |
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