一項新的研究報告稱，來自太陽系誕生之初的古老而稀有的藍色晶體有助於證實新生太陽曾經非常活躍。
天文學家此前發現，恆星在其演化的早期通常都非常活躍。科學家們曾懷疑太陽在約46億年前誕生後也是如此。
“太陽在其早期生活中非常活躍——它有更多的爆發，並釋放出更強烈的帶電粒子流，”該研究的合著者、芝加哥菲爾德博物館的館長菲利普·赫克在一份宣告中說。“我想到了我的兒子——他三歲了；他也非常活躍。” [太陽測驗：你對太陽有多瞭解？]
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然而，證明這個“早期活躍太陽假說”具有挑戰性，因為很難找到記錄了早期太陽是什麼樣子並且也毫髮無損地倖存了數十億年的物質。
赫克在宣告中說：“太陽系中幾乎沒有什麼東西足夠古老到真正證實早期太陽的活動。”
為了尋找這樣的證據，研究人員分析了默奇森隕石的樣本，這顆隕石於1969年墜落在澳大利亞維多利亞州默奇森鎮附近。這顆隕石儲存在芝加哥的菲爾德博物館，其歷史可以追溯到太陽系早期，並因其豐富的有機分子而在科學界聞名。
當環繞早期太陽的巨大氣體和塵埃盤在大約45億年前冷卻下來時，最早的礦物開始形成——微小的冰藍色晶體，名為鈣鋁榴石，其中最大的直徑只有人類頭髮直徑的幾倍。
芝加哥大學的宇宙化學家、該研究的主要作者萊夫克·科普告訴 Space.com：“它們很可能是太陽系中最早形成的礦物之一。”
如果早期太陽噴射出大量高能粒子，那麼其中一些應該會撞擊晶體中的鈣和鋁，將這些原子分裂成更小的氖和氦原子。早期活躍太陽的這種證據可能在晶體中毫髮無損地被困住數十億年，並被納入最終墜落到地球供科學家研究的岩石中。
科普說：“雖然貴氣體經常被研究以評估樣品的輻照歷史，但以前沒有人嘗試過用鈣鋁榴石進行這項研究。這可能是因為它們非常小，而且也很稀有，很難從隕石中回收。”
科學家們在瑞士使用最先進的質譜儀分析了這些晶體——這臺車庫大小的機器可以確定物體的化學成分。雷射融化了微小的鈣鋁榴石晶粒，然後質譜儀分析了其成分。
質譜儀是專門為尋找貴氣體（如氦氣和氖氣）的痕跡而設計的。研究人員發現了一個令人驚訝的強烈訊號，清楚地顯示了氦氣和氖氣的存在。
研究人員說，這可能是太陽長期以來被懷疑的早期活動的第一個具體證據。
科普說：“我們能夠在鈣鋁榴石中找到這種貴氣體記錄，這令人興奮，因為它有力地支援了早期活躍太陽假說。”
以前的跡象表明，新生太陽比今天更活躍，例如在古代隕石中發現了放射性鈹-10的痕跡。然而，這種鈹-10有可能不是由早期太陽活動產生的，而是從太陽系起源的分子云中繼承而來的。相比之下，氖氣和氦氣是惰性氣體，這意味著它們幾乎從不與其他化學物質發生反應。因此，它們在鈣鋁榴石中的存在表明它們是在晶體內部產生的，而不是在鈣鋁榴石形成時以某種方式被困在其中。
未來對古代隕石晶體的研究可能有助於揭示關於太陽周圍最終孕育行星的原行星氣體和塵埃盤的細節，例如該盤不同部分的冷熱程度。
科普說：“例如，氦是一種非常輕的元素，在加熱過程中很容易從礦物中逸出。鈣鋁榴石中氦的存在意味著它們在被輻照後沒有被過度加熱。”
科學家們於週一（7月30日）在《自然·天文學》雜誌上線上詳細介紹了他們的發現。
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