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地球表面首次发现彗星尘埃

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来源: 作者: 2019-05-17 01:16:15

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采集自南极的彗星尘埃微粒 图片来源:Takaaki Noguchi

研究人员日前发现了保存于南极冰雪中的彗星尘埃,这是科学家第一次在地球表面发现这样的微粒。这1研究成果开启了寻找这种物资的一条史无前例的新途径。一旦彗星尘埃这类最古老的天文学微粒能够被用于研究,将为搞清太阳系如何形成提供线索。

并未参与该项研究的美国华盛顿哥伦比亚特区卡内基研究所地磁学部行星科学家Larry Nittler表示:“对于那些研究地外物资的科学家而言这确实非常使人激动,由于这为获取这些物质打开了一扇大门。”他说:“研究人员找到了一些非常有趣和非常罕见的物质的新来源。”

直到最近,除了飞向太空,科学家收集“球粒状陨石多孔星际尘埃粒子”,或说彗星尘埃的唯一途径便是驾驶研究飞机在平流层高度飞行。这是一项非常艰苦的工作:几个小时的飞行通常只能找到一颗尘埃微粒。这项研究的共同作者、夏威夷大学及夏威夷地球物理与行星学研究所星际物质学家John Bradley表示,这么少的样本极大限制了科学家对物质进行的测试和分析研究。

Bradley指出,研究人员现在在南极发现了更多的彗星尘埃微粒。他说:“通过这种方式有可能采集到2到4个数量级质量的尘埃微粒。”“我相信这样收集的微粒有可能促成研究范式的转换。”

与此同时,采集自南极的尘埃还更加干净。目前,科学家用飞机采集彗星尘埃常常都是使用一个涂抹着硅油的盘子捕捉微粒,就像用捕蝇纸逮苍蝇一般。这就使得尘埃微粒会被硅油和随后用于清洗它们的有机化合物所污染,从而让想要研究其有机物质构成的科学家感到一筹莫展。

Nittler指出,比较在南极和在平流层收集的彗星尘埃微粒可以帮助科学家找出哪些成份是尘埃的自然化学组成,而哪些成分来自污染物。

2010年,一个法国研究小组报告说他们在南极冰雪中发现了一些致密且富含碳的彗星微粒,但最新的研究则第一次发现了更加典型的彗星尘埃并得到了证明。科学家曾认为,高孔隙度的、极为脆弱的粒子没法在地球上存在。

为了找到它们,研究人员从2000年开始,在南极的两个不同地点采集了冰雪样本。通过将冰雪融化并过滤融水,他们采集到3000多个微小陨石——直径为10微米或更大的来自空间的微粒。

在5年的时间里,通过在立体显微镜下一个接一个地分析这些微小陨石,研究人员发现了40多个具有彗星尘埃特征的微粒。更进一步的分析表明,它们与采集自平流层的彗星尘埃几近无法区分,并且它们与美国宇航局(NASA)的星尘号任务于2006年采集的彗发样本也完全匹配。

研究人员日前在《地球与行星科学快报》上报告了这一研究成果。

主持这项研究的日本福冈九州大学陨石研究人员Takaaki Noguchi表示:“我们的研究结果表明,这类脆弱的微粒不但能够在雪里,也可以在冰里被保存下来。”

之前在南极发现彗星尘埃的法国陨石研究人员Cecile Engrand表示,下一步将对这些微粒的有机构成进行更为细致的分析。她说:“对这些彗星颗粒进行的研究将有助于更清楚地了解行星的构成过程。它们是那段时期最好的见证者。”

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