古老岩石最初像棉花糖一样松软

2011-3-30 09:02 来源: 中国科学院
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  据美国物理学家组织网3月27日报道,科学家在27日出版的《自然·地球科学》杂志上撰文指出,太阳系中最古老的岩石最初并不像现在这样坚硬,而是更像软糯的棉花糖,这些“棉花糖”经过无数次撞击后,变得越来越硬,直到磨练成现在的岩石。

  英国帝国理工学院和其他国际科研机构的科学家基于计算机模型和实验室实验得出了该结论,为最早的岩石如何形成提供了首个地质学证据,也进一步证明了科学家的一个想法,即太阳系中的首个固体物质原本极端脆弱而且孔隙很多,就像软糯的棉花糖一样。在宇宙极端动荡的时期,该固体物质不断被压紧,成为更坚硬的岩石,这些岩石随后成为地球等岩状星球的基本组成部分。

  该研究的主要作者、帝国理工学院地球科学和工程系教授菲尔·布兰德领导的科研团队对一块来自木星和火星之间的小行星碎片(也就是所谓的“碳粒陨星样本”)进行细致入微的分析后得出了他们的结论。科学家表示,该样本最初形成于太阳系形成之初,那时,微小的星际灰尘粒子相互碰撞并“依偎”在一起,形成为更大的晶粒,也就是所谓的陨石球粒,其大小约为一毫米。

  为了更好地分析该碳粒陨星样本,科学家使用了电子背散射衍射(EBSD)技术,朝样本射击电子,然后使用电子显微镜研究该样本的结构。EBSD技术使科学家能观察单个毫米大小晶粒的方向和位置,结果发现,这种晶粒采用统一的方式覆盖在陨石球粒表面。他们据此推测,只有微小的岩石在太空中遭遇撞击时才会出现这种情况,而这种撞击可能发生在星云骚动时期。布兰德表示:“新研究使我们更确信,早期的碳粒陨星岩石在数十亿年的时光旅行中,由骚动的星云所形成,就如水中的小鹅卵石遭受湍流会改变形状一样,这种星际‘湍流’使这些最初的微粒变得越来越紧实和坚硬,最终成为坚硬的岩石。”

  科学家还研发出一种新方法,可以量化岩石遭遇过多少次撞击并反推出岩石最初的脆弱结构。布兰德补充道:“这种方法令人兴奋之处在于,它让我们首次详尽而定量地重构出太阳系中最原始物质的添加物和撞击历史,新研究也有助于我们厘清组成太阳系的岩状星球和月球是如何形成的。”

  未来,该研究团队将着眼于研究最早的小行星如何形成。