同為墜落地球的隕石,構成物質卻大不相同,為何會有這些區別?

 來自西南研究院領導的一個科學家團隊,通過研究12年前墜落地球的一小塊隕石碎片,確定了一顆潛在的新隕石母體小行星。這塊隕石Almahata Sitta(AHS)的組成表明:它的母體是一顆大小約為穀神星大小的小行星,穀神星是主要小行星帶中最大的天體,在中等溫度和壓力下有水存在的情況下形成,其研究發現發表在《自然·天文學》期刊上。

研究的第一作者Vicky Hamilton博士說:碳質球粒隕石(CC)記錄了太陽系早期階段母體的地質活動,並提供了對其母體歷史的洞察。

其中一些隕石以礦物為主,這些礦物提供了在低溫和高壓下接觸水的證據。其他隕石的成分表明,在沒有水的情況下發生了加熱。到目前為止,幾乎沒有證據表明在中等條件下有水存在時發生"變質"作用。小行星(以及有時來自它們的流星和隕石)是46億年前太陽系形成過程中遺留下來的。其中大部分位於火星和木星軌道之間的主要小行星帶上,但碰撞和其他事件使它們碎裂,並將殘留物拋入內太陽系。

2008年,一顆重約9噸、直徑約4米的小行星進入地球大氣層,在蘇丹上空爆炸成約600塊隕石。這標誌著科學家第一次在進入地球之前預測了小行星的撞擊,並成功回收了約10.4千克的樣本。研究團隊分配到了50毫克的Almahata Sitta隕石樣本進行研究,研究人員安裝和打磨了這個微小的碎片,並用紅外顯微鏡檢測其成分。光譜分析確定了一系列水合礦物,特別是角閃石,這表明在直徑至少400英里、長達1100英里的母行星上,中等溫度和壓力以及長時間的水蝕變。

角閃石在碳質球粒隕石(CC)中很少見,以前只被確認為阿連德隕石中的微量成分。毫無疑問,Almahata Sitta隕石是一個偶然的信息來源,它提供了關於早期太陽系物質的信息,而在我們的收藏中,碳質球粒隕石(CC)並不代表這些物質。

日本深空探測器"隼鳥2號"(Hayabusa2)和美國宇航局(NASA)的OSIRIS-Rex航天器在訪問小行星琉球和本努的軌道光譜與水蝕變的碳質球粒隕石(CC)一致,表明這兩顆小行星在水合狀態和大規模低溫熱液過程的證據方面與大多數已知隕石不同。

這些太空探索任務已經收集了小行星表面的樣本,準備返回地球。日本深空探測器"隼鳥2號"(Hayabusa2)和美國宇航局(NASA)OSIRIS-Rex探測器樣本的成分與研究收集的隕石不同,這可能意味著它們的物理性質導致它們無法在拋射、過境和進入地球大氣層的過程中倖存下來,至少在它們最初的地質背景下是這樣。然而,研究人員認為太陽系中的碳質球粒隕石(CC)物質比在地球上收集的隕石要多得多。

一些碳質球粒隕石(CC)在體積上以水合礦物為主,這為低溫、低壓水蝕變提供了證據。碳質球粒隕石母體在中壓、中溫條件下發生水合變質作用的證據幾乎沒有。角閃石在碳質球粒隕石中很少見,以前只在Allende(CV3oxA)球粒中被確認為痕量組分。

這些礦物的形成需要在一顆大(直徑約640~1800?公里)的小行星上進行長時間變質作用,而這顆小行星的直徑尚不清楚。由於Allende隕石和AHS202隕石代表不同的小行星母體,中間條件在早期太陽系中可能比從已知碳質球粒隕石中識別的更普遍。

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