一颗流星在天空中爆炸2013年,俄罗斯车里雅宾斯克也可能以某种方式参与了形成的巨大影响。
这一诱人的发现得益于一种基于陨石内矿物微观分析的太空岩石碰撞年代测定新方法。 尽管需要进一步的调查,但该技术可以为我们提供新的探索,以了解太阳系暴力的早期历史,以及它如何演化成目前的形状。
“陨石撞击年龄经常引起争议,”地球科学家克雷格·沃尔顿说英国剑桥大学的教授。
“我们的工作表明,我们需要利用多方面的证据来更加确定影响历史——就像调查古代犯罪现场一样。”
小行星和陨石经常被当作大约 45 亿年前太阳系形成的时间胶囊来研究。 这是因为,当太阳系由围绕新生太阳旋转的尘埃和气体盘形成时,行星是通过较小岩石的反复碰撞形成的。
在地球上以及在其他星球上,这段历史极其难以追踪,因为地质和天气过程已经覆盖了它。 甚至大表面影响可以隐藏。
另一方面,小行星是惰性的,可以在太空中漂浮,或多或少保持不变,直到它们被吸入地球的引力井并作为陨石落到地球上。
我们确实有一些方法可以测定陨石中发现的矿物的古代碰撞年代。 其中之一是通过锆石晶体中的铀-铅测年。 锆石在形成时会结合铀,但强烈排斥铅。 因此,在锆石中发现的任何铅都必须是铀放射性衰变的产物。 我们知道铀衰变需要多长时间,因此我们可以从铅成分推断出锆石的年龄。
此外,撞击甚至可以部分或全部“重置”放射性同位素矿物年龄。 有了这个工具,科学家此前发现车里雅宾斯克陨石经历了两次撞击事件,一次大约在45亿年前,另一次大约在5000万年前。
沃尔顿和他的同事希望通过研究陨石中磷酸盐矿物在连续撞击中破碎的方式来证实这些日期。
“大多数原始陨石中的磷酸盐是测定陨石对其母体所经历的冲击事件的绝佳目标,”地球物理学家胡森说中国科学院院士。
研究人员以新的铀-铅测年法为比较,研究了磷酸盐矿物如何破碎的微观细节,以及冲击引起的加热对晶体结构的影响。
他们发现,45 亿年前发生的早期撞击将磷酸盐矿物粉碎成小块,并使其承受高温。 后来的影响似乎较小,压力和温度也较低。 研究小组的结果表明,这次撞击发生在不到 5000 万年前。
他们认为,也可能是撞击使陨石脱离了其较大的母体,并使其与地球相撞。
关于早期撞击的发现支持了之前的证据,即 4.48 至 44.4 亿年前,太空中曾发生过大量高能岩石撞击。 这个时间框架很重要,因为它可能与太阳系历史上两个独立的主要形成时期同时发生:巨型行星的迁移,或者科学家认为的古代碰撞使一块婴儿地球破裂形成月球。
“所有这些小行星此时都记录了剧烈的融化,这一事实可能表明太阳系正在重组,这要么是地月形成的结果,要么是巨行星轨道运动的结果,”沃尔顿说。
行星迁移涉及巨行星(,、海王星和)形成的位置比当前位置离太阳更远,并且随着时间的推移越来越近。 这种运动会在早期的太阳系中引起大量的引力扰动,导致岩石之间发生大量碰撞。
在月球形成的场景中,火星大小的天体被认为具有撞向地球大约45亿年前(给予或接受),将一堆物质喷射到太空中,这些物质合并形成了月球。 这种喷射物的喷射也会导致碰撞的增加。
研究小组表示,研究的下一步是重新审视月球形成的时间,这应该能更多地揭示这个迷人的谜团。
该研究发表于通讯 地球与环境。