یک منبع داستان برای یک خانواده عجیب و غریب شهاب سنگ

اکثر شهاب سنگ ها که بر روی زمین فرود آمد هستند قطعاتی از planetesimals بسیار اولین protoplanetary اجسام در منظومه شمسی است. دانشمندان فکر می کردند که این کهن بدن یا به طور کامل ذوب شده در اوایل تاریخ خود و یا باقی مانده به عنوان انبوهی از ذوب نشده آوار.

اما یک خانواده شهاب سنگ befuddled است محققان پس از کشف آن در 1960s. متنوع قطعات موجود در سراسر جهان به نظر می رسد شکسته از همان ازلی بدن و در عین حال آرایش از این شهاب سنگ ها نشان می دهد که پدر و مادر خود شده اند باید یک خیال واهی گیج کننده است که هر دو ذوب و ذوب نشده.

در حال حاضر محققان در MIT و در جای دیگر باید مشخص شود که پدر و مادر بدن از این نادر از شهاب سنگ ها بود و در واقع یک چند لایه متفاوت شی است که به احتمال زیاد تا به حال یک مایع فلزی هسته. این هسته قابل توجهی بود به اندازه کافی برای تولید یک میدان مغناطیسی است که ممکن است به عنوان قوی به عنوان میدان مغناطیسی زمین است.

نتایج منتشر شده در مجله علم پیشرفتنشان می دهد که تنوع از قدیمیترین اشیاء در منظومه شمسی ممکن است پیچیده تر از دانشمندان را بر عهده داشتند.

"این یک مثال از یک planetesimal که باید به حال ذوب و ذوب نشده لایه. آن را تشویق می کند تا به جستجوی شواهد بیشتری از کامپوزیت های سیاره ای سازه ها می گوید:" منجر نویسنده کلارا Maurel یک دانشجوی کارشناسی ارشد در دانشگاه MIT Department of زمین های جوی و علوم سیاره ای (EAPS). "درک طیف کاملی از سازه از nonmelted به طور کامل ذوب شده است که کلید برای رمزگشایی چگونه planetesimals تشکیل شده در اوایل منظومه شمسی است."

Maurel این نویسندگان عبارتند از EAPS استاد بنیامین وایس همراه با همکاران در دانشگاه آکسفورد دانشگاه کمبریج, دانشگاه شیکاگو, Lawrence آزمایشگاه ملی برکلی و موسسه تحقیقات جنوب غربی.

منظومه شمسی شکل گرفته در حدود 4.5 میلیارد سال پیش به عنوان یک چرخش فوق العاده داغ گاز و گرد و غبار. به عنوان این دیسک به تدریج سرد می شود, بیت موضوع برخورد و ادغام به صورت تدریج اجسام بزرگتر مانند planetesimals.

اکثر شهاب سنگ ها که کاهش یافته است به زمین را ساخته است که نشان می دهد آنها از جمله در اوایل planetesimals بودند که هر کدام از دو نوع: ذوب و ذوب نشده. هر دو نوع از اشیاء دانشمندان بر این باورند که تشکیل داده اند نسبتا به سرعت در کمتر از چند میلیون سال در اوایل منظومه شمسی را تکامل.

اگر یک planetesimal تشکیل شده در اولین 1.5 میلیون سال خورشیدی, سیستم کوتاه radiogenic عناصر می تواند ذوب شده و بدن به طور کامل با توجه به گرمای منتشر شده توسط فروپاشی خود. ذوب نشده planetesimals می تواند تشکیل داده اند هنگامی که مواد خود را به حال مقادیر پایین تر از radiogenic عناصر کافی برای ذوب.

شده است وجود دارد شواهد کمی در شهاب سنگ رکورد متوسط اشیاء با هر دو ذوب و ترکیب ذوب نشده به جز یک خانواده نادر از شهاب سنگ ها به نام IIE آهن.

"این IIE آهن عجیب و غریب شهاب سنگ" ویس می گوید. "آنها نشان می دهد هر دو شواهد بودن از کهن اشیاء است که هرگز ذوب شده و نیز شواهد برای آمدن از بدن است که به طور کامل و یا حداقل قابل ملاحظه ای ذوب شده است. ما نمی شناخته شده که در آن به آنها را قرار داده و این چیزی است که ما را صفر در آنها است."

دانشمندان قبلا نشان داده است که هر دو ذوب و ذوب نشده IIE شهاب سنگ ها نشات گرفته از همان باستان planetesimal که به احتمال زیاد تا به حال یک پوسته جامد مایع پوشاننده گوشته مانند زمین است. Maurel و همکاران او تعجب که آیا planetesimal همچنین ممکن است پناه فلزی ذوب هسته.

"آیا این شی ذوب به اندازه کافی است که مواد غرق به مرکز و تشکیل یک هسته فلزی مانند که از زمین؟" Maurel می گوید. "بود که قطعه گم شده داستان از این شهاب سنگ ها است."

تیم استدلال که اگر planetesimal آیا میزبان یک هسته فلزی آن می تواند بسیار خوبی داشته و تولید یک میدان مغناطیسی شبیه به زمین گردونه هسته مایع تولید یک میدان مغناطیسی است. چنین باستانی زمینه می تواند باعث مواد معدنی در planetesimal به نقطه در جهت درست مثل یک سوزن در یک قطب نما. برخی از مواد معدنی می تواند نگه داشته اند این تراز بیش از میلیاردها سال.

Maurel و همکاران او تعجب که آیا آنها ممکن است پیدا کردن چنین مواد معدنی موجود در نمونه IIE شهاب سنگ ها که تا به حال سقوط به زمین است. آنها به دست آمده دو شهاب سنگ ها که تجزیه و تحلیل آنها برای یک نوع از آهن-نیکل معدنی شناخته شده برای استثنایی مغناطیس-ضبط خواص.

تیم مورد تجزیه و تحلیل نمونه ها با استفاده از لارنس برکلی و آزمایشگاه ملی است پیشرفته منبع نور که تولید اشعه X است که ارتباط برقرار کردن با دانه هاي معدني در مقیاس نانومتری در راه است که نشان می دهد می تواند مواد معدنی' مغناطیسی جهت.

مطمئن شوید به اندازه کافی الکترون در تعدادی از غلات بودند تراز مشابه در جهت -- شواهدی وجود دارد که پدر و مادر بدن تولید یک میدان مغناطیسی احتمالا تا چند ده microtesla است که در مورد قدرت میدان مغناطیسی زمین است. پس از حاکم کردن کمتر محتمل منابع این تیم نتیجه گرفت که میدان مغناطیسی بود و به احتمال زیاد تولید شده توسط یک مایع فلزی هسته. برای تولید چنین زمینه آنها برآورد هسته ای شده اند باید حداقل چند ده کیلومتر گسترده است.

چنین پیچیده planetesimals با مخلوط ترکیب (هر دو ذوب شده را در قالب یک مایع هسته و گوشته و ذوب نشده در قالب یک پوسته جامد), Maurel می گوید به احتمال زیاد گرفته اند بیش از چندین میلیون سال به شکل-تشکیل یک دوره طولانی تر از آنچه دانشمندان را بر عهده داشتند و تا همین اواخر.

اما که در آن در بدن پدر و مادر, آیا شهاب سنگ ها می آیند ؟ اگر میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط پدر و مادر هسته بدن این معنی است که قطعاتی که در نهایت سقوط به زمین نمی توانست آمده از هسته خود دارد. چرا که یک مایع هسته ای تنها تولید یک میدان مغناطیسی در حالی که هنوز شدیدا و داغ. هر معدنی که ثبت شده باستانی زمینه باید انجام شود تا در خارج از هسته ای قبل از هسته ای خود را به طور کامل سرد می شود.

کار با همکاران در دانشگاه شیکاگو این تیم زد و با سرعت شبیه سازی های مختلف شکل گیری سناریو برای این شهاب سنگ. آنها نشان داد که ممکن بود از یک مایع هسته ای به برخورد با شی دیگری که تاثیر به بیرون راندن مواد از هسته است. که مواد پس از آن مهاجرت به جیب نزدیک به سطح که در آن شهاب سنگ ها نشات گرفته است.

"همانطور که بدن سرد شهاب سنگ در این جیب خواهد اثر این میدان مغناطیسی در مواد معدنی است. در برخی از نقطه میدان مغناطیسی فروپاشی خواهد شد اما اثرش باقی خواهد ماند" Maurel می گوید. "بعد از آن در این بدن در حال رفتن به انجام بسیاری از دیگر برخورد تا زمانی که نهایی برخورد برگزار خواهد شد که این شهاب سنگ ها در زمین سیر."

چنین پیچیده planetesimal یک outlier در اوایل منظومه شمسی و یا یکی از بسیاری از این تمایز اشیاء ؟ پاسخ ویس می گوید: ممکن است دروغ در کمربند سیارک منطقه و جمعیت اولیه باقی مانده.

"اکثر بدن در کمربند سیارک ها به نظر می رسد ذوب نشده در سطح" ویس می گوید. "اگر ما در نهایت قادر به دیدن داخل سیارک ها ما ممکن است آزمایش این ایده. شاید برخی از سیارک ها در حال ذوب در داخل بدن مانند این planetesimal در واقع رایج است."

###

این پژوهش تامین شد, در بخش, توسط ناسا.