天文学家估计太阳星云持续了3至400万年

通过研究古代陨石中的剩余磁化，天文学家已经确定了太阳星云 - 众多气体和灰尘盘最终导致太阳系 - 持续约3至400万年。

大约46亿年前，巨大的氢气和灰尘覆盖在其自身的重量下，最终将浮雕成一个名为太阳星云的磁盘。大多数这种星际材料在盘的中心签约，形成太阳，而且一部分的太阳能星云的剩余气体和灰尘凝结，形成了行星和我们太阳系的其余部分。

现在，来自麻省理工学院和同事的科学家估计了太阳星云的寿命 - 一个关键阶段，在其中大部分太阳系演变形成。

这种新的估计表明，气体巨头木星和土星必须在太阳系的前400万年内形成。此外，他们必须在这段时间内完成轨道位置的气体驱动迁移。

“在太阳系的历史开始时，这么多发生，”Benjamin Weiss，地球教授，大气和麻省理工学院的行星科学说。“当然，行星在此之后发展，但太阳系的大规模结构基本上在前400万年内建立。”

这项研究第一个作者的Weiss和MIT Postdoc Huapei Wang，今天在COSSCOLSCONCE上报告了他们的结果。他们的共同作者是Brynna Downey，Clement Suavet和MIT的Roger Fu;哈佛史密森县的天体物理学中心薛宁白;王王和嘉君王布鲁克海文国家实验室;和里约热内卢国家博物馆的Maria Zucolotto。

壮观的录音机

通过研究形成465.3亿年前古代陨石的原始样品的磁取样，该团队确定太阳星云持续了大约300万年。这是比以前的估计更精确的p，它将太阳星云的寿命放在1到1000万年之间。

在仔细分析一世后，该团队得出结论，这是一个最古老，最古老的行星岩石。锐角是火焰状的岩石，其中许多人被认为在太阳系的历史上很早地爆发到小行星表面上，然后迅速冷却，冻结它们的原始性质 - 包括它们的组成和古磁性信号 - 到位。

科学家认为海象视为早期太阳系的特殊记录仪，特别是由于岩石还含有大量铀，它们可以用来精确确定他们的年龄。

“十字花真的很壮观，”韦斯说。“他们中的许多看起来像夏威夷可能会爆发的那样，但他们在一个早期的星期六来冷却。”

Weiss和他的同事分析了四个落到了地球上的四个侮辱了。

“一个人在阿根廷落下，被发现当一个农场工人耕种他的领域时，”韦斯说。“它看起来像印度神器或碗，土地所有者在这所房子保持大约20年，直到他终于决定已经分析了，并结果是一个非常罕见的陨石。”

另外三种陨石在巴西，南极洲和撒哈拉沙漠中发现。所有四种陨石都是非常好的，由于它们最初形成，因此没有额外的加热或主要的成分变化。

测量微小的指南针

团队从所有四种陨石获得样品。通过测量每种样本中铀的铅与铅的比例，先前的研究已经确定，三年龄最大的三年前最古老的年前。然后，研究人员使用麻省理工学院古磁磁实验室中的精密磁力计测量岩石的残余磁化。

“电子是小指南针针，如果你在岩石中对齐一堆，那么岩石就会被磁化，”韦伊斯解释道。“一旦它们对齐，当岩石在磁场存在下冷却时会发生这种情况，然后他们保持这种方式。这就是我们用作古代磁场的记录。“

当它们放置在磁力计中的粗糙度时，研究人员观察了很少的残余磁化，表明当形成的鲨皮时存在很少的磁场。

该团队进一步走了一步，并尝试重建将产生岩石对齐或缺乏的磁场。为此，他们将样品加热，然后在实验室控制的磁场中再次冷却它们。

“我们可以继续降低实验室，可以重现样品中的内容，”Weiss说。“考虑到这三根脂肪在这三根脂肪中的残余磁化程度较小，我们发现只允许非常弱的实验室字段。”

具体而言，该团队发现，纵向的磁场可能是由465.3亿年前不超过0.6 microTeslas的极其弱磁场产生的，或者在太阳系开始后约400万年。

2014年，Weiss的小组分析了在太阳系的前2至300万年内形成的其他古代陨石，并发现了磁场的证据，该磁场约为10-100倍 - 约5-50微克拉。

“这预测，一旦磁场在内阳系统中跌幅为10-100，我们现在所示的太阳能系统，太阳星云真的很快就会迅速消失，在100,000年内，”Weiss说。“所以即使太阳星云没有消失400万年，它也基本上出现了。”

行星对齐

研究人员的新估计比以前的估计更精确，这是基于对遥远星的观察。

“更重要的是，十字架的古磁石造成了我们自己的太阳星云的寿命，而天文观察明显衡量其他遥远的太阳能系统，”王增加。“由于太阳星云的终身危重影响了木星和土星的最终位置，因此它也会影响地球，我们的家的后来形成以及其他地面行星的形成。”

现在，科学家们更好地了解太阳星云持续多久，它们也可以缩小巨型行星如何像木星和土星一样形成。巨大的行星主要由煤气和冰制成，并且有两个主要的假设，以便所有这些材料作为一个星球结合在一起。人们表明，巨大的行星由冷凝气体的引力塌陷形成，就像太阳一样。另一方面表明他们在一个名为核心吸收的两阶段过程中产生的，其中物质粉碎并融合在一起，形成更大的岩石冰冷的身体。一旦这些尸体足够大，他们就可以创造一种引力，吸引了大量的气体，最终形成巨大的星球。

根据以前的预测，通过引力崩溃的巨型行星，气体崩溃的形式应在100,000年内完成普通形成。相比之下，核心吸收通常认为大约1到几百万年的时间更长。Weiss说，如果太阳星云在前400万年的太阳系形成，这将支持核心吸引人的情景，这通常受科学家的青睐。

“天然气巨头必须在形成太阳系形成后400万年，”韦斯说。“行星在大距离内，进出距离，并且据认为，所有这些动作都被来自气体的重力驱动。我们说所有这一切发生在前400万年。“

这项研究部分得到了NASA和来自托马斯J.Peterson，JR.的慷慨礼物的支持。

出版物：Huapei Wang等，“太阳星云的寿命受到陨石古磁石的约束”2017年2月10日的科学：卷。 355，第6325页，第623-627页; DOI：10.1126 / science.aaf5043