研究人員在鐵隕石金屬中證實(shí)太陽惰性氣體的存在

cnBeta.COM 2021-05-27

  據(jù)外媒報(bào)道,高精度的稀有氣體分析表明,來自原始太陽的太陽風(fēng)粒子在45億年前被包裹在地核中。來自海德堡大學(xué)地球科學(xué)研究所的研究人員得出結(jié)論,這些粒子進(jìn)入上覆巖石地幔的過程已經(jīng)過了數(shù)百萬年??茖W(xué)家們在他們研究的一塊鐵隕石中發(fā)現(xiàn)了太陽惰性氣體。

  由于它們的化學(xué)成分,這類隕石經(jīng)常被用作地球金屬核的自然模型。

  這種稀有的鐵隕石只占地球上已知隕石的5%。大多數(shù)來自更大的小行星內(nèi)部的碎片在我們太陽系誕生的最初一到兩百萬年形成了金屬內(nèi)核。華盛頓縣的鐵隕石現(xiàn)在正在地球科學(xué)研究所的Klaus Tschira宇宙化學(xué)實(shí)驗(yàn)室接受研究,其于近100年前被發(fā)現(xiàn)。它的名字來自于它被發(fā)現(xiàn)的科羅拉多州。據(jù)地球和宇宙化學(xué)研究小組負(fù)責(zé)人Mario Trieloff教授介紹。它像一個金屬鐵餅,有6厘米厚,大約重5.7千克。

  現(xiàn)在,研究人員終于能夠確定地證明鐵隕石中擁有太陽成分。研究人員通過利用稀有氣體質(zhì)譜儀確定了華盛頓縣隕石的樣本含有稀有氣體,其氦和氖同位素比例為太陽風(fēng)的典型。特里洛夫團(tuán)隊(duì)的成員Manfred Vogt博士表示:“測量必須非常精確,才能將太陽特征跟主要的宇宙成因惰性氣體和大氣污染區(qū)分開來。”該小組假設(shè),原始太陽系中的太陽風(fēng)粒子被華盛頓縣的母小行星的前體物質(zhì)所捕獲。跟粒子一起被捕獲的惰性氣體被溶解到形成小行星核心的液態(tài)金屬中。

  他們的測量結(jié)果使得海德堡的研究人員通過類推得出一個結(jié)論:地球的地核可能也含有這種稀有氣體成分。而另一項(xiàng)科學(xué)觀察也支持了這一假設(shè)。特里洛夫教授的研究小組長期以來一直在夏威夷等海洋島嶼的火成巖中測量太陽惰性氣體的氦和氖同位素。這些巖漿巖來自一種特殊形式的火山活動,其來源是地球地幔中數(shù)千公里深處上升的地幔柱。它們特別高的太陽氣體含量使其從根本上不同于以海底中脊火山活動為代表的淺層地幔?!拔覀円恢毕胫罏槭裁催@樣不同的氣體特征可能存在于一個緩慢而不斷對流的地幔中,”海德堡的研究人員說道。

  他們的發(fā)現(xiàn)似乎證實(shí)了地幔柱中的太陽惰性氣體起源于地球核心這一假設(shè),因此意味著太陽風(fēng)粒子來自地球的中心。Vogt博士指出:“只要在地核中含有一到百分之二的跟華盛頓國家隕石組成相似的金屬,就足以解釋地幔中不同的氣體特征?!币虼?,地核可能在地球地幔的地球化學(xué)發(fā)展過程中發(fā)揮著以前被低估的積極作用。

責(zé)任編輯:王超

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