揭秘地球起源:并非源于太阳系初始物质

两项最新研究显示,太阳系内地球和其它岩石星体并非源自太阳系起源初始物质
2004年9月,创世纪号探测器将装载太空样本的太空舱发射至地球表面,但事情进展并不顺利,太空舱的降落伞并未打开,最终以306公里时速坠落在犹他州沙漠上 。目前最新研究的实验样本来自于该太空舱 。
据美国太空网站报道 , 日前 , 两项最新研究显示,太阳系内地球和其它岩石星体并非源自太阳系起源初始物质 。
科学家通过美国宇航局“创世纪号”探测器检测从2004年从太空中收集的太阳风粒子,当时收集太空风粒子的太空舱降落在地球表面 。这些幸存得以挽救的珍贵样本显示太阳基础元素不同于地球、月球和其它太阳系内移居星体的构成成份 。该项研究显示,大约在46亿年前,一些太空事件影响许多微小碎片最终合并入这些岩石星体 , 当时太阳已形成 。
美国加州大学洛杉矶分校的凯文-麦克基甘(Kevin McKeegan)说:“基于一致观点,或者长期历史性观点,这是一项令人震惊的研究结果 。同时,它将证实地球并不是宇宙万物核心 。”

揭秘地球起源:并非源于太阳系初始物质

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抢救珍贵的太空样本
“创世纪号”探测器于2001年发射,并在距离地球150万公里上空运行 。该探测器用两年多的时间采集太阳风微粒,太阳风微粒是从太阳表面喷射的数百万英里时速的带电粒子流 。
这项最新研究使科学家能深度观测到太阳的构成成分,从而有助于更好地理解太阳系的形成与进化 。为了达到探测目的 , 2004年9月,创世纪号探测器将装载太空样本的太空舱发射至地球表面,但事情进展并不顺利,太空舱的降落伞并未打开,最终以306公里时速坠落在犹他州沙漠上 。
虽然一些太空样本在坠落时被毁坏,但目前两支独立的研究小组通过这些太空样本仍获得了重大发现 。他们重点研究太阳风微粒中的氧和氮,它们分别在地球地壳和大气层中大量存在 。经过细致的样本分析筛选,研究人员发现样本仅限于原始的太阳风微粒 。
揭秘地球起源:并非源于太阳系初始物质

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分析氧原子
【揭秘地球起源:并非源于太阳系初始物质】麦克基甘和研究小组同事检测发现样本中存在大量的太阳风氧同位素,同位素是原子核中拥有不同数量中子的元素 。氧具有三种稳定的同位素:氧-16(8个中子)、氧-17(9个中子)和氧-18(10个中子) 。
研究人员发现太阳风粒子中显著拥有更多的氧-16(相对于其它两种氧同位素),同时也比地球拥有的氧-16更多 。某些星体进化过程使大量的这些氧同位素形成了地球以及太阳系内部的其它岩石星体,它们氧-17和氧-18的含量分别为7% 。
虽然科学家并不确信这一进化过程是如何实现和发生的,他们提出了假想和推测 。主流观点提出者麦克基甘称,或许这一过程叫做“同位素自吸收(isotopic self-shielding)” 。大约46亿年前 , 这些星球并未与太阳星云(密集的气体和灰尘云)进行合并,太阳星云中的多数氧原子可能与气态一氧化碳分子密切相关 。
但是氧原子并不可能永远保持束缚状态,刚诞生的太阳(或者邻近的恒星)释放高能量紫外线轰击太阳星云,将分解一氧化碳 。摆脱束缚的氧原子很快与其它原子结合在一起,形成分子并最终成为构建太阳系内岩石星体的成份 。
研究人员称,取决于包含氧同位素的状况,轻微能量差异的光子在分解一氧化碳时会存在差别 。氧-16比其它两种同位素更普遍存在,因此它们更普遍存在于整个太阳星云 。依据“同位素自吸收”理论,大量的光子需要分解太阳星云边缘已被吸收的一氧化碳中的氧-16,从而使太阳星云内部大量的氧-16原封未动 。