对车里雅宾斯克陨石的分析研究：小行星碰撞的微观视角可帮助理解行星的形成

对车里雅宾斯克陨石的分析研究：小行星碰撞的微观视角可帮助理解行星的形成

据cnBeta：由剑桥大学领导的一个研究小组结合了对车里雅宾斯克陨石的测年和显微镜分析，以获得对古代撞击事件的时间的更准确的分析。该陨石在2013年落入地球并成为头条新闻。

他们的研究成果发表在《地球与环境通讯》上，研究了陨石内的矿物是如何被不同时间的撞击破坏的，这意味着他们可以确定可能参与行星形成的最大和最古老的事件。

领导这项研究的Craig Walton说：“陨石撞击的年龄往往是有争议的：我们的工作表明，我们需要利用多条证据线来更加确定撞击的历史–几乎就像调查古代犯罪现场一样，”他是剑桥大学地球科学系的学生。

在我们太阳系历史的早期，包括地球在内的行星是由小行星和更大的天体之间的大规模碰撞形成的，被称为原行星。

共同作者Oli Shorttle博士说：“这些撞击的证据是如此古老，以至于它在行星上已经消失了–特别是地球的‘短时记忆’，因为表面的岩石不断地被板块构造所回收。”

小行星及其碎片作为陨石落在地球上，相反，它们是惰性的、寒冷的和更古老的–使它们成为碰撞的忠实的时间记录者。

这项新研究是与中国科学院和英国开放大学的研究人员合作进行的，记录了车里雅宾斯克陨石内的磷酸盐矿物是如何被不同程度地击碎的，以便拼凑出碰撞的历史。他们的目的是证实陨石的铀铅测年，即观察一种同位素衰变为另一种同位素所经过的时间。

中国科学院地质与地球物理研究所的胡森博士说：“大多数原始陨石中的磷酸盐是对陨石在其母体上经历的冲击事件进行测年的绝佳目标。”

此前对这块陨石的测年显示了两个撞击年龄，一个更早，大约是45亿年前的碰撞，另一个发生在过去5000万年内。

但是这些年龄并不那么明确。就像一幅画随着时间的推移而褪色一样，连续的碰撞会掩盖曾经清晰的画面，导致科学界对所记录的撞击的年龄甚至数量的不确定性。

新的研究将车里雅宾斯克陨石记录的碰撞按时间顺序排列，将陨石上新的铀铅年龄与在其晶体结构内看到的碰撞引起的加热的微观证据联系起来。这些微观线索随着每次连续的撞击在矿物中积累起来，这意味着碰撞可以被区分开来，按时间顺序排列并确定日期。

他们的发现表明，含有最古老的碰撞印记的矿物要么在高温下被打碎成许多更小的晶体，要么在高压下强烈变形。

研究小组还描述了陨石中的一些矿物颗粒，它们是在压力和温度较低的情况下被一个较小的撞击击碎的，它们记录的年龄要近得多，不到5000万年。他们认为这次撞击可能将车里雅宾斯克陨石从其主小行星上剥落，然后飞向地球。

综上所述，这支持了一个两阶段的碰撞历史。Walton说：“对我们来说，问题是这些日期是否可信，我们能否将这些撞击与撞击产生的过热证据联系起来？”我们所表明的是，测定日期的矿物学背景真的很重要。”

科学家们对45亿年前的撞击日期特别感兴趣，因为这大约是我们认为地月系统产生的时间，可能是两个行星体碰撞的结果。

车里雅宾斯克陨石属于一组所谓的石质陨石，所有这些陨石都含有高度破碎和重新熔化的物质，大致与这次巨大的撞击相吻合。

新获得的日期支持以前的建议，即许多小行星在44.8亿-44.4亿年前经历了高能量的碰撞。“所有这些小行星在这个时候都记录了强烈的熔化，这一事实可能表明太阳系的重新组织，要么是地球-月球形成的结果，要么是巨行星的轨道运动。”

Walton现在计划在月球形成撞击的窗口期细化测年，这可能会告诉我们我们自己的星球是如何形成的。

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