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在南極洲收集到的兩顆原始隕石似乎含有在古老的超新星中形成的二氧化矽顆粒,而這顆超新星的出現早於太陽系的誕生。事實上,一些研究人員認為,正是這樣一次恆星爆炸觸發了太陽系從數十億年前的塵埃和氣體雲中形成。無論南極隕石是否包含那次命運攸關的災變的記錄,它們確實包含一種以前從未在地球上發現的超新星副產品。
研究人員在幾顆原始隕石中發現了所謂的太陽前顆粒,這些隕石或多或少地保留了它們在太陽系誕生之初形成的原材料的化學性質。一些太陽前顆粒從附近的超新星溢位到將成為太陽系分子云中,一些似乎是來自衰老恆星噴出的風到達的。
根據5月1日發行的《天體物理學雜誌通訊》上的一項研究,太陽前顆粒因其不尋常的化學同位素混合物而脫穎而出,“這無法用太陽系中任何已知的過程來解釋”。“它們的同位素組成只能透過在恆星環境中發生的核反應來解釋。”
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在這項新的研究(pdf)中,聖路易斯華盛頓大學的皮埃爾·海內庫爾和他的同事分析了2003年在南極洲收集到的兩顆隕石,每顆隕石都以隕石墜落地點附近的地理特徵命名。(南極洲是尋找深色隕石的理想場所,這些隕石在冰原上非常顯眼。)中國探險隊發現的格羅夫山脈021710和美國搜尋人員收集的拉帕茲冰原031117,每個都含有二氧化矽(SiO 2)的太陽前顆粒,研究人員發現,這些顆粒富含一種被稱為氧18的重氧同位素。這一特徵表明這些顆粒是在II型超新星中形成的,這種超新星是由一顆巨大恆星的核心坍塌引發的爆炸。其他研究人員之前在隕石中發現了太陽前二氧化矽,但這些顆粒具有不同的同位素特徵,表明它們來自一顆名為漸近巨星分支(AGB)的衰老恆星,而不是來自超新星。
海內庫爾及其同事的結論是,超新星在我們的空間角落播下了二氧化矽顆粒以及其他型別的塵埃,這為2008年的一項研究提供了實驗室支援,該研究使用斯皮策太空望遠鏡發現了最近在銀河系中爆炸的超新星殘骸中可能存在的二氧化矽光譜特徵,其光線在300年前左右才到達地球。
積累和分析這些太陽前顆粒不僅僅是一次星際歷史的練習——來自附近超新星的衝擊波或來自漸近巨星分支恆星的更溫和的噴發可能已經攪動了一團塵埃和氣體,使其坍縮成我們今天居住的太陽和行星系統。收集太陽前碎片可以讓天體物理學家一窺垂死恆星劇烈的內部運作,並最終可能有助於確定太陽系是如何形成的。