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2012年11月05日 07:12
來源：鳳凰科技 作者：嚴炎劉星
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17人參與9條評論當太陽剛出生時周圍被氣體塵埃云包圍著
鳳凰科技訊 北京時間11月5日，美國太空網報道，近日科學家提出一種關于太陽系早期物質形成的新觀點，這種觀點認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——是在同一時間形成的。46億年前，當太陽剛出生時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。這個演化過程的第一步便是產生大塊固體物質。
之前研究人員認為這兩種已知最早的固體物質——隕石球粒和富含鈣鋁的夾雜物——形成時間相差幾百萬年。然而丹麥哥本哈根大學的詹姆斯·康奈利（James Connelly ）和其它研究人員利用一種新的年代測定技術，顯示出完全不同的結果。這意味著太陽系早期的情景可能與之前預想的有所不同?？的卫退耐绿岢龅淖钚履Ｐ捅话l(fā)表在11月2日的科學雜志。
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：富含鈣鋁的夾雜物（CALs）和隕石球粒。這兩種固體物質都被發(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旋轉的圓盤中形成。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。
根據最新的太陽系形成模型，旋轉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，隨著物質失去動量而自身開始壓縮，太陽逐漸形成。隨著物質坍塌在原行星盤，形成的巨大沖擊波將會產生“閃電”加熱，或者形成溫熱但在隨后幾個小時逐漸消散。這種能量的激增會影響CAIs和隕石球粒。這項發(fā)現(xiàn)非常重要，因為它論證了在已知的宇宙里所有原行星盤形成固體物質的通用方式。
其它年代測定方法認為，太陽系原行星盤釋放出的能量預測了隕石球粒是在CALs形成后的200萬年形成的。另一個模型，康奈利說道，暗示了“我們的太陽系非常獨特，使得這些夾雜物能夠形成。這些夾雜物存在的時間似乎太久遠了?！?div style="height:15px;">
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缺點便是：利用測定鋁元素的含量的前提假設它是均勻分布在整個太陽系內的。
如果兩個天體在圓盤不同地點的同一時間形成的，它們內部所包含的鋁同位素的含量不一定相同，因為它們所處的不同位置的鋁含量比例可能有所差異。之前的假設便是如果鋁含量不同，那么它們形成的時間就不同。
康奈利的研究小組采用了他在皇家安大略博物館時學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事件的年代，這是因為鈾的同位素具有合適的半衰期。利用相同的過程測定隕石年代則相對困難，因為鉛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，因為測定非常精確，能夠區(qū)分相距時間少于100萬年的事件。（編譯/嚴炎劉星）
