科技日?qǐng)?bào)記者 張佳欣
太空掉落的隕石,或許比你想象的更珍貴。它可能是一臺(tái)跨越46億年的時(shí)間機(jī)器,讓人們得以窺見行星的誕生,比如木星誕生時(shí)的壯麗場(chǎng)景。
在這些隕石中,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了成千上萬的微小圓球,直徑僅0.1—2毫米。它們有個(gè)學(xué)名叫“球?!?,其實(shí)是早期太陽系中熔融巖石凝結(jié)而成的微滴。在太陽系初生的混沌歲月里,這些球粒被吸附進(jìn)正在形成的小行星內(nèi)部,就像糖粒被裹進(jìn)巧克力球里一樣,漂浮于宇宙中。數(shù)十億年后,這些小行星的碎片脫落,墜落地球,成為隕石,也把這些球粒帶到了地面。
幾十年來,科學(xué)家一直想弄清楚,球粒為何會(huì)呈現(xiàn)完美的圓形?它們承載了怎樣的宇宙記憶?
最新研究為此提供了答案:約45億年前,木星在較短時(shí)間內(nèi)迅速膨脹到巨大體積。它的引力攪亂了周圍的環(huán)境,讓一些原本在太陽周圍默默運(yùn)轉(zhuǎn)的微型天體發(fā)生了高速碰撞??茖W(xué)家稱這些微型天體為“星子”,這些星子里有巖石,也有水。當(dāng)?shù)厍蜻€沒有誕生時(shí),它們?cè)谀拘堑摹巴撇ㄖ鸀憽毕禄ハ嗝土易矒?。瞬間,水變成蒸汽,像發(fā)生了小型爆炸,把熔融的巖石打散成一滴滴液態(tài)小球——這就是球粒的起源。隨后,這些液態(tài)小球在太空中迅速冷卻,最終定型為今天我們?cè)陔E石里看到的模樣。
日本名古屋大學(xué)和意大利國(guó)家天體物理研究所的科學(xué)家模擬了木星的成長(zhǎng)過程,并對(duì)比了隕石里的球粒特征。結(jié)果發(fā)現(xiàn),模擬產(chǎn)生的球粒特征與隕石高度吻合。同時(shí),球粒形成的高峰正好對(duì)應(yīng)著木星快速吸收氣體、長(zhǎng)成龐大行星的時(shí)刻。換句話說,球粒為我們提供了一個(gè)“時(shí)間刻度尺”,上面的數(shù)字表明,木星大約在太陽系誕生后180萬年時(shí)成型。
看來,木星當(dāng)時(shí)在舉辦“生日舞會(huì)”,而球粒就是舞會(huì)上的“彩紙屑”,數(shù)十億年后,我們還能在地球上撿到這些“紙屑”,科學(xué)家則順藤摸瓜發(fā)現(xiàn)了木星出生的時(shí)間線索。
不過,地球上隕石中的球粒并非來自同一年代。木星之后,其他大行星(比如土星)在形成時(shí),也同樣引發(fā)過類似的事件,制造出不同批次的球粒。而通過研究球粒的不同年齡,就能推斷出行星們的出生順序,一步步拼湊出太陽系的成長(zhǎng)史。
這些微小球粒,讓我們窺見行星形成的壯烈場(chǎng)景:碰撞、熔融、飛散、冷卻……這一過程可能并非太陽系獨(dú)有,而是宇宙中行星成長(zhǎng)的普遍法則。