文化 文明探源
同位素分析再现灶神星几十亿年前“受创”史
华夏经纬网   2019-08-02 15:47:02   
字号:

    作为太阳系小行星带中“最亮的那颗星”,灶神星一直吸引着人们的目光。它不仅个头大,是小行星带中的第二大行星,而且和地球一样具有壳、幔和金属核等圈层。科学家认为,对它的研究有助于揭开行星演化的奥秘。

    2011年7月,美国国家航空航天局(NASA)“黎明”号探测器抵达灶神星,发现其形状十分奇特——它的南半球地壳异常厚,且南极存在两个巨大的撞击坑。最近,一个多国科学家组成的研究小组重构了一段灶神星的演化历史,认为是撞击造就了灶神星奇特的形状。相关论文发表在近期出版的《自然·地球科学》上。

    奇异外型源自两次撞击

    灶神星是一个发生过明显分异的小行星,其南极附近有一个巨大的撞击坑,叫做雷亚希尔维亚陨击坑,直径505公里,接近灶神星全球直径,几乎贯穿整个南半球。

    那么,灶神星南半球异常厚的原因是什么?南极的巨大撞击坑又是怎么形成的?

    发表在《自然·地球科学》上的研究认为,灶神星奇特的外型,是因为它已经分化成不同地壳、地幔和核心层之后,与另一颗小行星相撞,造成了北半球的大规模破坏。这次撞击的碎片,由灶神星的全部三层组成,被粘在灶神星的南半球,这就解释了为什么NASA的“黎明”号宇宙飞船在灶神星南极探测到异常厚的外壳。

    “在距今45.2亿年前,一颗约为灶神星十分之一大小的天体突然闯入,给灶神星的北半球‘结实’地来了一下。”中国科学院国家天文台研究员苏彦表示,“闯入者”造成的撞击透过地壳、地幔,直达其金属内核。大量的撞击物向四周溅射,又在引力的作用下回归母体,并大量堆积在灶神星的南半球,从而形成厚达80公里的巨厚地壳。该撞击还形成了一种新的陨石类型——中铁陨石,即主要由未固化的铁核和灶神星壳混合组成的岩石。

    在距今约一二亿年前,灶神星再度遭受巨大撞击,产生了许多碎片,留下了南半球的两个“窟窿”,也就是最为著名的维纳尼亚盆地和雷亚希尔维亚陨击盆地。这次事件的一些碎片坠落到地球,成为地球上的HED族陨石,提供了有关灶神星的丰富信息。

    “小行星之间的相互碰撞概率比小行星撞击大行星要小一些。”中国科学院紫金山天文台研究员赵海斌介绍,但类似灶神星这么大的小行星发生碰撞的概率相对较大。两次巨大的撞击差点让灶神星灰飞烟灭,也让灶神星成了天体碰撞下的“幸运儿”。

    陨石分析提供撞击线索

    灶神星那么遥远,科学家是如何判定其两次被撞的经历?专家表示,目前比较好的方法是通过同位素探测。在地球上发现的大部分HED族陨石和少部分中铁陨石具有一致的氧同位素组成,证明它们可能起源于同一颗分异型小行星。通过哈勃太空望远镜和美国“黎明”号轨道探测器的探测数据,与实验室陨石样品分析数据对比,证明灶神星可能是大部分HED族陨石和少部分中铁陨石的母体。

    在瑞士苏黎世联邦理工学院,上述研究小组对被认为来源于灶神星的中铁陨石进行了高精度的年代测定,认为在452539万年前,发生了上述第一次撞击过程,导致了灶神星的南极异常厚。

    而在两亿年前左右,即第二次的大碰撞中,不少灶神星碎片从母体逃逸,随着宇宙运行轨道飞向了地球,它们就是目前地球上发现的HED族陨石。宇宙射线暴露年龄的测量显示,多数的HED族陨石来自几次不同的撞击事件,且在太空中运行了600万—7300万年的漫长旅途才陨落到地球。

    通过对HED族陨石结构的研究,科学家发现灶神星的结构和地球很类似,具有金属核,向外是橄榄岩石的幔和最外部的岩壳。“灶神星有相似于类地行星的核、幔、壳结构和早期演化史,可能是保存完好的原始行星。”苏彦表示,灶神星相当于一个微缩版的地球,对灶神星的研究将有助于了解类地行星的起源和早期演化等重大科学问题。

来源: 科技日报

 

 

责任编辑:虞鹰

共1页
  网友评论 更多评论>>>
  网友: 密码:   
 
 
 
  已有( ) 条评论 剩余 字 验证码:    
 
相关文章
   
·小行星不撞地球上热搜 要真撞了后果多严重?
·6亿年后,地球上或许再无日全食
·人马座星流有了第一张3D画像
·氰化物陨石带给地球生命种子?
·7月夜空上演“双星伴月”“月偏食”
·借助火星震或可找到火星水
·哈勃太空望远镜观测到有“大心脏”的小星系
·“草莓月亮”即将来临 世界各地“同月不同名”
·美媒:科学家在月球陨石坑下发现大量神秘物质
·我国科学家“看见”恒星诞生的最初一瞬
·汉族母系遗传结构形成与三大流域密切相关
·研究显示早期碰撞使月球正面和背面薄厚不同
·5月22日天宇上演“双星抱月”肉眼可见
·7亿年前,谁让“雪球地球”解冻
专题
  更多
·2019金猪贺岁
·台湾著名诗人余光中先生病逝
·年终专题:2017文化乐章
·聚焦金砖国家文化节
·青海可可西里、福建鼓浪屿申遗成功
·我国首个“文化和自然遗产日”
文化热点
  更多
·《清华大学藏战国竹简(拾)》成果发布
·中国成功追索68件流失英国文物
·第六批《国家珍贵古籍名录》公布
·关注2020中国世界文化遗产年会
·聚焦第五届世界妈祖文化论坛
·“考古中国”发布两项重要考古成果
文化视野
  更多
·聚焦长三角文博会:感受中国文化脉动
·第16届深圳文博会:科技赋能云端文化盛宴
·“河东之光—山西酒务头考古成果展”开展
·聚焦2020北京大运河文化节
·走进“千古风流人物——故宫博物院藏苏轼主
·走进“玉出红山——红山文化考古成就展”
文化365
   
·“茶叶地图”怎样画出来
·二十四节气从哪来,今天我们该如何保护二十
·迎冬、拜冬、补冬……立冬习俗知多少?
·“立冬”美食图谱:吃饺子、炖猪蹄、存大白
·“立冬补冬,补嘴空” 今天讲究吃啥?
编辑推荐
 
·文旅部力推文化IP数字化开发和转化
·鼓励历史建筑引入图书馆等功能
·精品铜镜国博首次系统展出
·广电总局:直播“打赏”用户实名制 未成年
·燕歌一曲醉古今
·第六批国家珍贵古籍名录公布 让古籍里的文
·文化和旅游部公示第二批国家全域旅游示范区
文化博览
 
造人补天有女娲
高山流水
新闻排行
 
  图片新闻  
  老照片   更多
中华文化
文化信息 | 文化观察 | 文化热点 | 文化视野 | 文化博览 | 文化人物 | 考古发现 | 文明探源 | 古今杂谈 | 文史知识 | 文化交流
| 演出信息 | 史事留痕 | 国学经典 | 寻根
---华夏经纬网版权所有---