科学家发现地球上最古老物质 距今75亿年来自陨石

【BBC 1月15日讯】科学家们在一个陨石中发现了地球上已知存在的最古老物质。

他们在一个1960年代坠入地球的陨石中，发现了长达75亿年前的尘粒。这种古老的颗粒形成于太阳系诞生之前的恒星之中。研究人员在《美国国家科学院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences）上发表了这一研究结果。

默奇森陨石中的某些太阳前颗粒（右小图）可能来自与卵状星云类似的演化恒星。

当恒星死亡时，恒星上的粒子飘入太空，之后并入新的恒星、行星、卫星或陨石中—它们被称为“太阳前颗粒”(pre-solar grains) 。

芝加哥菲尔德博物馆馆长、芝加哥大学副教授赫克（Philipp Heck）说：“这是真正的恒星样本，这是恒星尘粒。”

来自美国和瑞士的研究团队分析了这颗1969年坠落于澳大利亚的默奇森陨石（Murchison meteorite），并对陨石中获取的40颗太阳前尘粒进行分析。

菲尔德博物馆的格里尔（Jennika Greer）说，这项工作一开始是将陨石的碎片磨成粉末。

“碎片最后成为一种糊状物质，发出刺鼻的气味，闻起来像烂花生酱，” 格里尔解释。

这种气味难闻的糊状物后来溶于酸中，只剩下星尘。

赫克说，“寻找这些星尘就如大海捞针。”

太阳前颗粒的扫描电子显微照片。

为了弄清楚太阳前颗粒存在的年份，研究人员测量了它们在太空中暴露于宇宙射线中的时间；这些宇宙射线是高能粒子，它们能穿过我们的银河系亦能穿透固体。

其中一些宇宙射线会与它们遇到的物质相互作用，并形成新元素；它们暴露的时间越长，形成的这些元素就越多。

研究人员使用一种特殊的（同位素）氖21，来测量这些颗粒的年份。

赫克称：“这就好比在暴雨中置放的一个水桶。假设降雨是恒定的，水桶中积聚的水量会告诉你它在雨中暴露的时间。”

测量存在多少新元素可告诉科学家谷物暴露在宇宙射线中的时间，这也反过来告诉我们这些颗粒的年纪。

因此，研究团队发现有一些太阳前颗粒竟然是有史以来发现的最古老的颗粒。

基于宇宙射线与这些颗粒相互作用了多少次，这些颗粒大多有46至49亿年的历史。 太阳的“年纪”是46亿年，地球是45亿年。这些颗粒中最老的已有75亿年的历史。

更多发现

赫克介绍到，目前为止“只有10％的颗粒年龄超过55亿年，60％的颗粒是‘年轻’的（年龄介于46至49亿年），其余的介于两者之间。”

“我相信默奇森和其他陨石中尚存更老的太阳前颗粒，只是还没被发现。” 赫克说。

以前，用同位素测出的最古老太阳前颗粒大约来自55亿年前。

该陨石1969年坠落在澳大利亚。

关于新恒星是否以稳定的速度形成，以及新恒星在不同时间段形成数量是否有高有低，科学家称这次发现为相关讨论提供了线索。

赫克说：“由于这些颗粒，我们现在有了直接的证据证明，70亿年前我们的银河系中有一段恒星形成期。这是我们的主要发现之一。”

研究人员还了解到，太阳前颗粒经常组成“格兰诺拉麦片”形状的星团穿越太空。

赫克解释：“过去没人认为如此大规模的团簇现象是可能的。”