研究人員在鐵隕石金屬中證實太陽惰性氣體的存在

據外媒報道,高精度的稀有氣體分析表明,來自原始太陽的太陽風粒子在45億年前被包裹在地核中。來自海德堡大學地球科學研究所的研究人員得出結論,這些粒子進入上覆岩石地幔的過程已經過了數百萬年。科學家們在他們研究的一塊鐵隕石中發現了太陽惰性氣體。

由於它們的化學成分,這類隕石經常被用作地球金屬核的自然模型。

這種稀有的鐵隕石只佔地球上已知隕石的5%。大多數來自更大的小行星內部的碎片在我們太陽系誕生的最初一到兩百萬年形成了金屬內核。華盛頓縣的鐵隕石現在正在地球科學研究所的Klaus Tschira宇宙化學實驗室接受研究,其於近100年前被發現。它的名字來自於它被發現的科羅拉多州。據地球和宇宙化學研究小組負責人Mario Trieloff教授介紹。它像一個金屬鐵餅,有6厘米厚,大約重5.7千克。

現在,研究人員終於能夠確定地證明鐵隕石中擁有太陽成分。研究人員通過利用稀有氣體質譜儀確定了華盛頓縣隕石的樣本含有稀有氣體,其氦和氖同位素比例為太陽風的典型。特里洛夫團隊的成員Manfred Vogt博士表示:“測量必須非常精確,才能將太陽特徵跟主要的宇宙成因惰性氣體和大氣污染區分開來。”該小組假設,原始太陽系中的太陽風粒子被華盛頓縣的母小行星的前體物質所捕獲。跟粒子一起被捕獲的惰性氣體被溶解到形成小行星核心的液態金屬中。

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他們的測量結果使得海德堡的研究人員通過類推得出一個結論:地球的地核可能也含有這種稀有氣體成分。而另一項科學觀察也支持了這一假設。特里洛夫教授的研究小組長期以來一直在夏威夷等海洋島嶼的火成岩中測量太陽惰性氣體的氦和氖同位素。這些岩漿岩來自一種特殊形式的火山活動,其來源是地球地幔中數千公里深處上升的地幔柱。它們特別高的太陽氣體含量使其從根本上不同於以海底中脊火山活動為代表的淺層地幔。“我們一直想知道為什麼這樣不同的氣體特徵可能存在於一個緩慢而不斷對流的地幔中,”海德堡的研究人員說道。

他們的發現似乎證實了地幔柱中的太陽惰性氣體起源於地球核心這一假設,因此意味着太陽風粒子來自地球的中心。Vogt博士指出:“只要在地核中含有一到百分之二的跟華盛頓國家隕石組成相似的金屬,就足以解釋地幔中不同的氣體特徵。”因此,地核可能在地球地幔的地球化學發展過程中發揮着以前被低估的積極作用。

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