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铁同位素表明行星的形成速度快于科学家的想象

2021-10-01 11:50:05来源:

通过测量铁同位素,哥本哈根大学的研究人员表明,我们的星球最初形成的速度比以前想象的要快得多。这一发现为行星的形成以及宇宙中其他地方的水和生命的可能性提供了新的见解。

“从本质上说,我们从尘埃开始。毫米大小的物体全部汇聚在一起,在不断成长的天体上下雨,使行星一口气。-马丁·席勒(Martin Schiller)副教授

哥本哈根大学地球研究所的恒星与行星形成中心(StarPlan)进行了一项新的研究,它是地球的前兆,它是在大约五百万年的时间跨度内形成的。

研究人员解释说,在天文尺度上,这是非常快的。

如果将太阳系的估计生命存在46亿年与24小时进行比较,则新结果表明原始地球形成的时间大约是一分半钟。

它们看起来可能并不多,但CI球粒陨石(如此处所示的小易碎陨石)被认为是我们太阳系散装材料的最佳成分等效物。

因此,StarPlan的结果与传统理论相违背,即原始地球是由数千万年来越来越大的行星体之间随机碰撞形成的,相当于上述虚构的24小时中的约5-15分钟的形成。

取而代之的是,新结果支持了有关通过尘埃积聚形成行星的最新理论。该研究的主要作者,马丁·席勒(Martin Schiller)副教授对此进行了如下解释:

‘另一个想法是,我们本质上是从尘土开始的。他说:

‘不仅如此,地球快速形成的含义对我们的太阳系也很有趣。评估行星在星系中其他地方形成的可能性也很有趣。’

太阳系的整体组成

这项新发现的关键在于迄今已科学出版的最精确的铁同位素测量形式。

通过研究不同陨石中金属元素的同位素混合物,研究人员只发现了一种组成与地球相似的陨石材料:所谓CI球粒陨石。

哥本哈根大学地球研究所StarPlan副教授Martin Schiller。

这项研究背后的研究人员将这种易碎的陨石中的尘埃描述为与太阳系本身整体组成最好的等效形式。像这样的尘埃与气体结合在一起,通过星际吸积盘漏入正在生长的太阳上。

这个过程持续了大约五百万年,而我们的行星是由该盘中的材料制成的。现在,研究人员估计,在此期间,原始地球的铁芯也已经形成,从地幔中清除了早期积聚的铁。

两种不同的铁成分

其他陨石,例如来自火星的陨石,告诉我们,起初,促进地球生长的物质的铁同位素组成是不同的。StarPlan的研究人员解释说,最有可能是由于靠近年轻太阳的尘埃的热处理所致。

“如果早期的行星增生理论确实是正确的,那么水很可能只是行星形成的副产品。”—马丁·比扎罗(Martin Bizzarro)教授

在太阳系进入最初的几十万年之后,它变得足够寒冷,以至于未经处理的CI尘埃从系统中的更远处进入了原始地球的积聚区。

‘添加的CI尘土会使地幔中的铁成分过度印刷,这只有在大多数先前的铁已被清除到岩心中的情况下才有可能。这就是为什么核心形成必须早发生的原因。马丁·席勒(Martin Schiller)解释说。

‘如果地球的形成是一个随机的过程,而您只是将各个物体粉碎在一起,那么您将永远无法将地球的铁成分与仅一种陨石进行比较。他会补充说,您会混合所有的东西。

更多的行星,更多的水,也许更多的生命

根据有关理论的证据,即行星是通过吸收宇宙尘埃而形成的,研究人员认为,相同的过程也可能在宇宙中的其他地方发生。

来自StarPlan的Martin Bizzarro教授介绍了不同类型的陨石。

这意味着与其他行星相比,它们可能比单独由空间物体之间的随机碰撞生长的速度快得多。

“正如我们所知,该理论使生命的成分更可能在宇宙的其他地方被发现。”—马丁·比扎罗(Martin Bizzarro)教授

该中心负责人和该研究的合著者马丁·比扎罗教授解释说,这一假设得到了上世纪90年代中期以来天文学家发现的成千上万系外行星(其他星系中的行星)的证实。

‘现在我们知道行星的形成无处不在。我们拥有可以运转并构成行星系统的通用机制。当我们了解自己的太阳系中的这些机制时,我们可能会对银河系中的其他行星系做出类似的推论。他说,包括在哪一点以及多长时间吸水一次。

“如果早期的行星增生理论确实是正确的,那么水很可能只是像地球这样的行星形成的副产品–正如我们所知,它使生命的成分更可能在宇宙中的其他地方被发现。 。”