分析远古陨石中的杂质含量 推断了早期太阳活动

　　诞生于 46 亿年前的太阳，比地球形成还要早 5000 万年。想从地球上寻找与太阳早期活动有关的线索，是很不容易的。不过自然天文学的一项新研究称，一块被困在陨石中的古老蓝色晶体，可以为我们揭示早期太阳的样子。研究作者，芝加哥大学教授、兼菲尔德博物馆策展人 Philipp Heck 表示：“太阳早期相当活跃，喷发更多、释放出的带电粒子流也更加强烈”。

　　研究这块蓝色晶体，有助于研究人员更好地了解太阳的早期活动（via：菲尔德博物馆）

　　太阳系中几乎没有任何东西足以证实太阳的早期活动，而这批来自菲尔德博物馆藏品中的矿物质陨石，资历则足够老了—— 它们可能是太阳系中形成的第一批矿物。

　　Heck 与同事们研究的矿物质，是一种微观的冰蓝色晶体。它被称作“铝钙石”（hibonite），成分具有化学反应的特征。如果早期太阳在突出大量的高能粒子，那它们就会产生。

　　论文一作，芝加哥大学博士后、来自菲尔德博物馆的一个附属机构的 Levke表示：

　　这些晶体形成于 45 亿年前，并保留了我们太阳系中发生的一些事件的记录。尽管它们很小（许多都不到 100 微米），但还是保留住了年轻太阳照射产生的高挥发性‘贵族气体’。

　　在行星形成之前，太阳系只有太阳，以及周边巨大的气体、尘埃盘。

　　太阳所在的区域很是炎热，超过了 1500℃（2700℉）。作为对比，当前离太阳最近、温度高到足以将铅融化的金星，地表也才 467℃（872℉）。

　　当圆盘冷却下来，最早的矿物开始形成，即本文介绍的蓝色铝钙石（hibonite）晶体。论文另一合著者，同样来自芝加哥大学和菲尔德博物馆的 Andy Davis 表示：

　　这些古代陨石中较大的矿物颗粒，直径只有人类头发丝的几倍。当我们在显微镜下观察这些颗粒时，发现 hibonite 晶体呈现出了非常漂亮的淡蓝色。

　　陨石中的一块铝钙石晶体（via：芝加哥大学 / Andy Davis 摄）

　　这些晶体含有钙和铝等元素。在形成新晶体的时候，年轻的太阳继续“闪耀”，将质子和其它亚原子粒子射入太空—— 其中一些就撞击到了蓝色的铝钙石晶体。

　　当质子撞击晶体中的钙和铝原子时，原子分裂成了更小的原子 —— 即氖（neon）和氦（helium）—— 然后就被困在晶体中，距今已有数十亿年的时间。

　　这些晶体被裹入了太空岩石，最终像其它一些陨石那样坠落到了地球，比如 Heck、Levke、Davis 等科学家研究的这批。

　　Levke 指出，研究人员早就对陨石进行过研究，可惜未找到与早期太阳活动相关的线索。但这并不意味着它并不存在，只是当时没有足够灵敏的工具去找到它。

　　这一次，研究团队使用了瑞士独特的先进质谱仪对晶体进行了检测。这是一种车库大小的机器，主要用于测定物体的化学成分。

　　激光附着在质朴以上，熔化了陨石中一颗微笑的铝钙石晶体，释放出了被困在其中的氖和氦，这样它们就可以被探测到了。

　　Levke表示，他们得到了一个巨大的信号，清楚地显示了氖和氦气的存在——“这实在是太棒了”。这是因为，两种元素提供了太阳早期活动的第一个确切证据。

　　举个例子，假设你认识某位平静的成年人，可无法相信 TA 曾是一个活泼的孩子。但只要你进入了 TA 家的阁楼，并发现了破旧的玩具和书籍，就有了证明 TA‘曾经高能’的证据。

　　有关这项研究的详情，已经发表在近日出版的《自然天文学》（Nature Astronomy）期刊上。原标题为：

　　《从最古老的陨石夹杂物中的氦和氖过量 推断出早期的太阳活动》（High early solar activity inferred from helium and neon excesses in the oldest meteorite inclusions）

　　[编译自：Field Museum, via：New Atlas]