當(dāng)太陽剛出生時(shí)周圍被氣體塵埃云包圍著

鳳凰科技訊 北京時(shí)間11月5日，美國太空網(wǎng)報(bào)道，近日科學(xué)家提出一種關(guān)于太陽系早期物質(zhì)形成的新觀點(diǎn)，這種觀點(diǎn)認(rèn)為太陽系最早的兩種固體材料——之后形成了太空巖石甚至最終行星——是在同一時(shí)間形成的。46億年前，當(dāng)太陽剛出生時(shí)周圍被氣體塵埃云包圍著，這些氣體塵埃云最終形成了小行星、彗星和行星。這個(gè)演化過程的第一步便是產(chǎn)生大塊固體物質(zhì)。

之前研究人員認(rèn)為這兩種已知最早的固體物質(zhì)——隕石球粒和富含鈣鋁的夾雜物——形成時(shí)間相差幾百萬年。然而丹麥哥本哈根大學(xué)的詹姆斯·康奈利（James Connelly ）和其它研究人員利用一種新的年代測定技術(shù)，顯示出完全不同的結(jié)果。這意味著太陽系早期的情景可能與之前預(yù)想的有所不同。康奈利和他的同事提出的最新模型被發(fā)表在11月2日的科學(xué)雜志。

氣體和塵埃壓縮

康奈利的研究小組的研究重心集中在兩種固體物質(zhì)：富含鈣鋁的夾雜物（CALs）和隕石球粒。這兩種固體物質(zhì)都被發(fā)現(xiàn)存在于隕石中，后者是幾十億年前形成的典型太空巖石的碎片，常常被科學(xué)家和業(yè)余天文愛好者發(fā)現(xiàn)。

這種材料“自身記錄了太陽系早期發(fā)生的事件和過程，”尤其是45億年前太陽和其它行星正從一個(gè)旋轉(zhuǎn)的圓盤中形成。CALs往往在溫度高于1880華氏度（1030攝氏度）的條件下，從熔融的氣體液滴中形成，而隕石球粒會在溫度低于1340華氏度（727攝氏度）的環(huán)境下迅速的融化冷卻。

根據(jù)最新的太陽系形成模型，旋轉(zhuǎn)圓盤最終會形成太陽和行星，并本身攜帶有大量能量。圓盤周圍的粒子會形成平板狀。在中央，隨著物質(zhì)失去動量而自身開始壓縮，太陽逐漸形成。隨著物質(zhì)坍塌在原行星盤，形成的巨大沖擊波將會產(chǎn)生“閃電”加熱，或者形成溫?zé)岬陔S后幾個(gè)小時(shí)逐漸消散。這種能量的激增會影響CAIs和隕石球粒。這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)非常重要，因?yàn)樗撟C了在已知的宇宙里所有原行星盤形成固體物質(zhì)的通用方式。

其它年代測定方法認(rèn)為，太陽系原行星盤釋放出的能量預(yù)測了隕石球粒是在CALs形成后的200萬年形成的。另一個(gè)模型，康奈利說道，暗示了“我們的太陽系非常獨(dú)特，使得這些夾雜物能夠形成。這些夾雜物存在的時(shí)間似乎太久遠(yuǎn)了?！?/p>

新的年代測定方法

舊的年代測定方法依靠的是測量隕石中鋁26的含量，后者是鋁的放射性元素或同位素，從而測定太陽系的年齡。但是這種方法的一個(gè)缺點(diǎn)便是：利用測定鋁元素的含量的前提假設(shè)它是均勻分布在整個(gè)太陽系內(nèi)的。

如果兩個(gè)天體在圓盤不同地點(diǎn)的同一時(shí)間形成的，它們內(nèi)部所包含的鋁同位素的含量不一定相同，因?yàn)樗鼈兯幍牟煌恢玫匿X含量比例可能有所差異。之前的假設(shè)便是如果鋁含量不同，那么它們形成的時(shí)間就不同。

康奈利的研究小組采用了他在皇家安大略博物館時(shí)學(xué)到的測定鋯石礦物的年代測定方法。研究人員將隕石樣本解體、沖洗并逐漸消融以便與樣本中剩余的鉛分離，移除可能會影響年代測定過程的任何污染物。研究小組利用質(zhì)譜儀測量了鉛和鈾的同位素組成，并利用已知的鈾衰變速率，確定了隕石中CALs和隕石球粒的絕對年齡。

鉛和鈾常被用于確定地球地質(zhì)事件的年代，這是因?yàn)殁櫟耐凰鼐哂泻线m的半衰期。利用相同的過程測定隕石年代則相對困難，因?yàn)殂U和鈾在隕石中的含量非常少。然而利用鈾鉛測年則是了解太陽系早期最好的方法，因?yàn)闇y定非常精確，能夠區(qū)分相距時(shí)間少于100萬年的事件。（編譯/嚴(yán)炎劉星）