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矮行星灶神星是早期太阳系的窗口

导读矮行星灶神星正在帮助科学家更好地了解太阳系形成的最早时代。最近两篇涉及加州大学戴维斯分校科学家的论文使用来自灶神星的陨石数据来解决

矮行星灶神星正在帮助科学家更好地了解太阳系形成的最早时代。最近两篇涉及加州大学戴维斯分校科学家的论文使用来自灶神星的陨石数据来解决“地幔缺失问题”,并将我们对太阳系的了解推迟到它开始形成后的仅仅几百万年。这些论文分别于9 月 14 日和9 月 30日分别发表在《自然通讯》和《自然天文学》上。

灶神星是小行星带中直径 500 公里的第二大天体。它大到足以以与地球、月球和火星等岩石陆地天体相同的方式进化。早期,这些是由碰撞加热的熔岩球。铁和嗜铁元素,或“爱铁”元素,如铼、锇、铱、铂和钯,沉到中心形成金属核,使地幔缺乏这些元素。随着行星冷却,地幔上形成了一层薄薄的固体地壳。后来,陨石将铁和其他元素带到地壳。

像地球这样的行星的大部分都是地幔。但地幔型岩石在小行星和陨石中很少见。

加州大学戴维斯分校文理学院地球与行星科学教授尹庆竹说:“如果我们观察陨石,我们有核心物质,有地壳,但看不到地幔。”行星科学家将其称为“地幔缺失问题”。

在最近的 Nature Communications 论文中,Yin 和加州大学戴维斯分校的研究生 Supratim Dey 和 Audrey Miller 与新墨西哥大学的第一作者 Zoltan Vaci 合作,描述了最近发现的三颗确实包含地幔岩的陨石,称为超基性陨石,其中包括矿物橄榄石作为主要成分。加州大学戴维斯分校的团队对同位素进行了精确分析,创建了一个指纹,使他们能够识别陨石来自灶神星或非常相似的物体。

“这是我们第一次能够对灶神星的地幔进行采样,”尹说。2011 年,美国宇航局的黎明任务远程观测了灶神星上最大的南极撞击坑的岩石,但没有发现地幔岩石。

探索早期太阳系

因为它太小了,灶神星在地球、月球和火星等更大的物体之前很久就形成了一个坚固的地壳。因此,在地壳和地幔中积累的亲铁元素形成了地核形成后非常早期的太阳系的记录。随着时间的推移,碰撞使灶神星上的碎片有时会作为陨石落到地球上。

尹在加州大学戴维斯分校的实验室之前曾与一个国际团队合作,研究月球地壳中的元素,以探测早期太阳系。在发表于《自然天文学》上的第二篇论文中,澳门科技大学的朱孟华和他的同事使用 Vesta 扩展了这项工作。

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