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来自陨石的星尘有50到70亿年的历史——这是迄今为止在地球上发现的最古老的固体物质。
 
当漂浮在太空中的尘埃和气体相互发现并相互坍缩并升温时,恒星就诞生了。它们燃烧了数百万到数十亿年,沐鸣快速登陆然后死亡。当它们死亡时,它们将风中形成的粒子抛向太空,这些星尘最终会形成新的恒星,以及新的行星、卫星和陨石。
 
芝加哥大学的菲利普·赫克和他的同事研究的材料被称为太阳系前颗粒——在太阳诞生之前形成的矿物质。这些星尘碎片被困在陨石中,在那里数十亿年没有改变,使它们成为太阳系形成前的时间胶囊。
 
但是很难获得前胚乳颗粒。它们很罕见,只在坠落地球的陨石中发现了大约5%,而且它们很小——100个最大的陨石都可以放在这句话的结尾。
 
菲尔德博物馆拥有默奇森陨石最大的部分,这是1969年在澳大利亚掉落的一处珍贵的前太阳系陨石。大约30年前,在芝加哥大学,研究人员从默奇森陨石中分离出了用于这项研究的前太阳系颗粒。新的检查更仔细地检查了他们的年龄和出身。
 
在确定年龄时,研究人员使用了暴露年龄数据,该数据主要测量了前太阳系粒子暴露于宇宙射线的情况,宇宙射线是一种穿越银河系并穿透固体物质的高能粒子。有些宇宙射线与物质相互作用,形成新的元素。前胚乳颗粒暴露的时间越长,形成的这些元素就越多。通过测量这些新宇宙射线产生的元素中有多少存在于一个太阳系前的粒子中,研究人员可以知道它暴露在宇宙射线中的时间,这就告诉了他们它的年龄。
 
研究人员了解到,他们样本中的一些前太阳系颗粒是迄今为止发现的最古老的颗粒——基于它们吸收了多少宇宙射线,大多数颗粒的年龄必须在46亿年到49亿年之间,有些甚至超过55亿年。我们的太阳有46亿年的历史,地球有45亿年。
 
由于前胚乳颗粒是在恒星死亡时形成的,它们可以告诉我们恒星的历史。而在70亿年前,显然有大量的新恒星形成——一种星体婴儿潮。
 
赫克说:“我们统计的年轻谷物比预期的要多。”因此,他推测,年龄在46亿年到49亿年之间的大多数颗粒来自于大约70亿年前诞生的恒星,当时恒星的诞生数量在不断增加,大约20亿年后,这些恒星的生命也走到了尽头。具有如此寿命的恒星的质量大约是太阳的两倍,因此当它们死亡时,沐鸣登录会产生大量的尘埃。这些尘埃是在大量存在的母星死亡后被抛入太空的,在那里它们受到宇宙辐射的撞击。
 
这一发现是科学家们争论的焦点,他们争论的问题是:新恒星的形成速度是否稳定,或者随着时间的推移,新恒星的数量是否有高有低。“有些人认为星系的恒星形成速度是恒定的,”赫克说。“但是多亏了这些颗粒,我们现在有了直接的证据,证明70亿年前我们的星系中有一段恒星形成增强的时期,其样本来自陨石。这是我们研究的主要发现之一。”
 
美国科学家使用“汤姆杜利”质谱仪,在苏黎世联邦理工学院进行了他们的分析。它被专门设计用来测量最小的气体量,是唯一可以测量单个前摩尔气体的仪器。