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就物體而言,地球的年齡正在增長。但按照宇宙的標準來看,它絕對不是古老的。我們能夠檢測到的最古老的本地行星物質是大約 44 億年前在此形成的微小的鋯石晶體。但宇宙已經存在了大約 138 億年,並且自從它大約 2 億歲起就開始建造恆星和鍛造重元素。
這意味著富含元素的物質長期以來一直在汙染星際空間。其中一些物質,特別是來自較老的恆星和超新星的物質,已經凝結並凍結成微小的矽酸鹽和碳化合物顆粒。最終,這些星塵顆粒可能會發現自己被拉入新形成的恆星和行星的引力井中。但是恆星和行星形成的活力和動盪會抹去這些構件年齡的證據。
我們可以研究的最古老的建築材料殘片是那些在某些型別的隕石內部發現的殘片,這些隕石仍然很方便地墜落到地球上。當太陽系合併時,星塵被掃了進來。
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現在,美國《美國國家科學院院刊》報道的 Heck 等人的研究似乎已經定位了年齡高達 75 億年的星際顆粒。比我們整個太陽系早大約 30 億年。
該研究提取了著名的默奇森隕石的物質,該隕石於 1969 年墜落並散落在澳大利亞部分地區(包括默奇森鎮)。這顆隕石是一種碳質球粒隕石,是一種極其“原始”的物體,富含碳化合物。它代表了 45 億年前由星際物質粘合在一起的物質——從未在原始行星內部進行處理。
透過粉碎樣本並將其溶解在酸中,研究人員能夠分離出所謂的太陽前或星際顆粒——堅硬的小碎屑,直徑僅有幾微米。
但是你如何估計它們的年齡呢?事實證明,宇宙以某種方式提供了一個時鐘。宇宙射線不斷地在太空中穿梭,當這些高能粒子(如質子和α粒子)與顆粒中的原子核碰撞時,核損傷會留下同位素特徵。顆粒在太空中漂浮的時間越長,這些核變化積累得越多。
透過大量的額外偵查工作來解釋來自不同恆星元素來源的不同初始成分,以及顆粒可能經歷的所有潛在的加熱和撞擊創傷,可以使用宇宙射線特徵來估計顆粒在星際空間中懸浮的時間。
在這種情況下,特別是使用氖-21 的積累,默奇森中的大多數顆粒似乎都不到數億年(與它們最初漂浮在默奇森主體中之前的時間相當)。但至少有 8% 的顆粒非常古老,可以追溯到大約 75 億年前,比之前的任何樣本早約 20 億年。
顆粒年齡的範圍也與大約 75 億年前發生更多的恆星形成的想法一致,不僅在銀河系中,而且在整個宇宙中。
這是一個非凡的結果,它表明有時宇宙的秘密確實可以在我們的後院墜落。