矮行星灶神星是早期太陽(yáng)系的窗口

矮行星灶神星正在幫助科學(xué)家更好地了解太陽(yáng)系形成的最早時(shí)代。最近兩篇涉及加州大學(xué)戴維斯分校科學(xué)家的論文使用來(lái)自灶神星的隕石數(shù)據(jù)來(lái)解決“地幔缺失問(wèn)題”，并將我們對(duì)太陽(yáng)系的了解推遲到它開(kāi)始形成后的僅僅幾百萬(wàn)年。這些論文分別于9 月 14 日和9 月 30日分別發(fā)表在《自然通訊》和《自然天文學(xué)》上。

灶神星是小行星帶中直徑 500 公里的第二大天體。它大到足以以與地球、月球和火星等巖石陸地天體相同的方式進(jìn)化。早期，這些是由碰撞加熱的熔巖球。鐵和嗜鐵元素，或“愛(ài)鐵”元素，如錸、鋨、銥、鉑和鈀，沉到中心形成金屬核，使地幔缺乏這些元素。隨著行星冷卻，地幔上形成了一層薄薄的固體地殼。后來(lái)，隕石將鐵和其他元素帶到地殼。

像地球這樣的行星的大部分都是地幔。但地幔型巖石在小行星和隕石中很少見(jiàn)。

加州大學(xué)戴維斯分校文理學(xué)院地球與行星科學(xué)教授尹慶竹說(shuō)：“如果我們觀察隕石，我們有核心物質(zhì)，有地殼，但看不到地幔。”行星科學(xué)家將其稱(chēng)為“地幔缺失問(wèn)題”。

在最近的 Nature Communications 論文中，Yin 和加州大學(xué)戴維斯分校的研究生 Supratim Dey 和 Audrey Miller 與新墨西哥大學(xué)的第一作者 Zoltan Vaci 合作，描述了最近發(fā)現(xiàn)的三顆確實(shí)包含地幔巖的隕石，稱(chēng)為超基性隕石，其中包括礦物橄欖石作為主要成分。加州大學(xué)戴維斯分校的團(tuán)隊(duì)對(duì)同位素進(jìn)行了精確分析，創(chuàng)建了一個(gè)指紋，使他們能夠識(shí)別隕石來(lái)自灶神星或非常相似的物體。

“這是我們第一次能夠?qū)υ钌裥堑牡蒯＿M(jìn)行采樣，”尹說(shuō)。2011 年，美國(guó)宇航局的黎明任務(wù)遠(yuǎn)程觀測(cè)了灶神星上最大的南極撞擊坑的巖石，但沒(méi)有發(fā)現(xiàn)地幔巖石。

探索早期太陽(yáng)系

因?yàn)樗×?，灶神星在地球、月球和火星等更大的物體之前很久就形成了一個(gè)堅(jiān)固的地殼。因此，在地殼和地幔中積累的親鐵元素形成了地核形成后非常早期的太陽(yáng)系的記錄。隨著時(shí)間的推移，碰撞使灶神星上的碎片有時(shí)會(huì)作為隕石落到地球上。

尹在加州大學(xué)戴維斯分校的實(shí)驗(yàn)室之前曾與一個(gè)國(guó)際團(tuán)隊(duì)合作，研究月球地殼中的元素，以探測(cè)早期太陽(yáng)系。在發(fā)表于《自然天文學(xué)》上的第二篇論文中，澳門(mén)科技大學(xué)的朱孟華和他的同事使用 Vesta 擴(kuò)展了這項(xiàng)工作。

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