陨石是行星形成的副产品,而不是构建块
艺术家的渲染的原始影响。在冲击的早期,熔融喷射材料以高速喷射并突破形成软骨,毫米级,以前在大多数陨石中发现的巨漏液体。这些液滴冷却并在几小时内固化到几天。
来自麻省理工学院和普渡大学的研究人员的新出版了新的研究表明,棺材是副产品的暴力和凌乱的行星过程,而不是构建块。
已经撞到地球的流星长期被视为早期太阳系的遗物。这些粗糙的金属和岩石块镶嵌有软骨碎片 - 一旦熔融液滴的微小,玻璃状球形颗粒。科学家们认为棺材代表了陆地行星的早期内核:随着太阳能系统开始合并,这些熔液液体与气体和灰尘相撞,以形成较大的行星前体。
然而,麻省理工学院和普渡大学的研究人员现在发现,棺材可能会发挥较小的作用。基于计算机模拟,本集团的结论是,软骨抑制不构建块,而是副产品的暴力和凌乱的行星过程。
该团队发现,在棺材在场景中,月球可能存在良好的身体。事实上,研究人员发现,这些硬壳最有可能由这种月亮平整的行星胚胎的碰撞产生:这些尸体与这种剧烈的力量一起粉碎,它们融化了它们的一部分物质,并将熔融羽毛射入太阳星云中。残留的液滴最终将冷却以形成软骨压力合物,这反过来依附于较大的身体 - 其中一些最终会影响地球,保存为陨石。
MIT在地球部队,大气和行星科学部的博士顿约翰逊表示,调查结果修改了太阳系最早的章节之一。
“这告诉我们,陨石实际上不是代表形成行星的材料 - 它们是这些较小的材料部分,即行星形成的副产品,”约翰逊说。“但它也告诉我们早期的太阳系比我们预期的更暴力:您有这些巨大的熔喷材料喷射,从这些真正的影响力下来。这是一个极端的过程。“
约翰逊和他的同事,包括Maria Zuber,E.A.Greiswold of Geophysics和MIT研究副总裁教授本周在杂志自然发表了他们的成绩。
高速熔岩
为了更好地了解Chondrules在刚才太阳能系统中的角色,研究人员首先在原生质上的碰撞 - 岩石体之间的小行星和月球之间的岩石体。该团队建模了在早期太阳系中可能发生的所有不同类型的影响,包括它们的位置,时序,尺寸和速度。他们发现,在陷入困境之前,他们在前有10,000年内形成的月球的大小相对较快地形成。
然后使用另一种模型来确定可以熔化和弹出熔融材料的碰撞类型。从这些模拟中,他确定了每秒2.5公里的速度碰撞将足够强大,以产生喷射到太空中的熔体的羽流 - 一种称为冲击喷射的现象。
“一旦两个身体碰撞,就会震惊地震动到高温,到它可以融化的程度,”约翰逊说。“那么这个真正热的材料从碰撞点射出。”
然后,该团队估计了可能发生在太阳系的前500万年中可能发生的冲击喷射碰撞的数量 - 这是它认为骨髓内容首次出现的一段时间。从这些结果来看,约翰逊和他的团队发现,这种碰撞将在小行星带区域产生足够的棺材,以解释今天在陨石中检测到的数量。
落入地点
要进一步迈出一步,研究人员耗尽了第三次模拟来计算棺材的冷却速率。实验室中的先前实验表明,每小时的速率为10至1,000个kelvins的速率降低了,这将产生陨石中所见的软骨纹理的速率。约翰逊和他的同事利用辐射转移模型来模拟产生这种冷却速率所需的冲击条件。他们发现,碰撞每秒2.5公里的机构确实产生了喷射到空间的熔化液滴,每小时将在10至1,000个厄尔韦林中冷却。
“然后我有这个'eureka!'时刻,在那里我意识到在这些真正大的影响期间的喷射可能会解释骨髓的形成,”约翰逊说。“这一切都陷入了地方。”
向前发展,约翰逊计划展望其他类型的影响的影响。该集团已迄今为止建模垂直冲击 - 尸体直接碰撞。约翰逊预测倾斜的冲击或以一定角度发生的碰撞可能在生产熔融羽毛的软骨柱时更有效。他还希望探索棺材发生在太阳星云中的内容。
“古伯笔记”Zuber笔记“百年人长期被视为行星建筑块。”“这是讽刺意味的是,他们现在似乎是早期原主象碰撞的残余物。”
芝加哥大学的行星科学副教授Fred Ciesla表示,调查结果可以重新分类Chondrites,这是一类被认为是由所形成的行星的原始材料的例子。
“这将是人们如何考虑我们的太阳系的重大转变,”Ciesla没有贡献研究。“如果这一发现是正确的,那么它建议Chondrites对地球和其他行星的构建块不是好的类似物。整体陨石仍然是关于在太阳系形成过程中发生的过程的重要线索,但是哪些过程是哪些是行星被改变的最佳模拟。“
该研究部分由美国国家航空航天局提供资金。
出版物:Brandon C. Johnson等人,“影响喷射为棺材起源”,自然517,339-341(2015年1月15日); DOI:10.1038 / Nature14105
图像:美国宇航局/加利福尼亚州理工学院