1969年,一块陨石坠落在澳大利亚。最近科学家发现,这块奇怪的石头里,封存着一条银河系70亿年前发出的信息。

科学家在一块怪石中,发现了一条70亿年前发出的信息-MAAMX

行星状星云。ESO

太阳系形成于46亿年前,而组成这颗陨石的物质,是由死于更早时期的恒星残骸凝聚而成的。70亿年前,年幼的银河系正在进行狂飙突进式的造星运动,而这块被称为“默奇森”的陨石实际上是这次造星运动的副产品。

科学家在一块怪石中,发现了一条70亿年前发出的信息-MAAMX

默奇森陨石的其中一片。Wikipedia

质量介于太阳0.5至5倍之间的恒星会在生命的晚期膨胀,成为红巨星,把它们的外壳抛向宇宙空间。它们美丽的尸体被称为“行星状星云”。

随着时间的推移,行星状星云中的物质会慢慢冷却,凝聚成微小的尘埃和颗粒。它们会汇集成星际气体团块,孕育出新一代的恒星、行星和小天体。

远古的物质颗粒大部分已经浴火重生,和新一代天体融为了一体,只有极少数被“封存”在这样的“胶囊”内,穿越时空来与我们相见。

芝加哥自然博物馆的天体化学家Philipp Heck最近对50颗来自默奇森陨石的颗粒进行了分析,这些颗粒所含的矿物名叫碳化硅,亦即俗称的金刚砂。

太空中的金刚砂在经受长时间的宇宙射线轰击之后,部分硅和碳会瓦解成氦和氖。通过分析有多少硅和碳转化成了氦和氖,研究人员能够测定这些金刚砂在宇宙射线中暴露了多长时间。

分析结果显示,这些陨石颗粒中的碳化硅年龄介于太阳年龄至太阳形成前30亿年间。其中的大部分较为年轻,诞生在太阳形成前400万至3亿年间。Heck认为,这实际上是银河系70亿年前那次造星运动的证明。

因为假如我们把恒星演化成红巨星、变成行星状星云所需的时间考虑进去,那么就会发现,这些金刚砂颗粒形成的时期,和银河系尘埃含量最丰富的时期是重叠的。

这一结论意味着陨石也可以成为银河系的信使,为我们带来与星系和恒星演化有关的重要信息。

科学家在一块怪石中,发现了一条70亿年前发出的信息-MAAMX

电子显微镜下,默奇森陨石中四种不同形态的碳化硅颗粒。PNAS

参考:
Lifetimes of interstellar dust from cosmic ray exposure ages of presolar silicon carbide
https://www.pnas.org/content/early/2020/01/07/1904573117