为了证明太阳小时候很熊,我们找遍了它的“三姑六婆”| 迈向太空

作者: Steed

来源: 果壳网

发布日期: 2018-08-15

天文学家通过研究陨石中的铝钙石结晶,发现了太阳小时候频繁爆发耀斑的证据,证实了太阳小时候确实是个脾气暴躁的熊孩子。

每次我爸说我小时候很熊的时候,我都会反问他是不是也是个熊孩子。回答这个问题很简单,只要问问我爷爷就行了。果不其然,现在一板正经的我爸小时候就是那个砸破别人窗户的小屁孩!感谢爷爷作证,虽还不了我清白,但至少拉了我爸下水!那,要是我们想知道太阳小时候熊不熊该怎么办呢?(毕竟他可是太阳系的老大啊,谁见过他小时候什么样啊?)

太阳小时候熊不熊,太重要了!作为离我们最近的恒星,太阳的一举一动都可能对我们产生深远的影响。可以说,没有太阳,就不会有地球,更不会有我们人类。今天的太阳,已经有46亿岁了,早已摆脱了稚嫩的童年,步入了沉稳的壮年。它持久而稳定地输出着光和热,使得生命能够在地球上持续生存数十亿年而未曾中断。表面上看来,太阳就像一位慈祥的老人,脾气温和性格稳定,但它有时候也会闹闹脾气。

太阳上会出现耀斑爆发,突然抛射出大量带电粒子,劈头盖脸砸向我们的地球。好在,在地球磁场和大气层的双重保护之下,这种太阳风暴并不会对我们产生太大的影响。况且,壮年的太阳也只是偶尔才会爆发一次,远远算不上频繁。而46亿年前,刚刚形成不久的太阳,脾气是不是像现在一样好,可就说不一定了。

天文学家认为,太阳爆发与磁场有关,而磁场又跟太阳的自转速度有关。通常来说,随着恒星年龄的增长,自转速度也会逐渐放缓。这就意味着,刚形成不久的太阳,自转会比今天快得多。于是,磁场也会比现在剧烈得多,导致初生的太阳脾气暴躁,爆发频繁。至少,关于恒星演化的理论是这么预言的。

理论归理论,想要知道太阳小时候到底熊不熊,还是得找到确凿可信的见证者才行。可太阳形成于46亿年前,太阳系里没谁比它更老了。

之后又过了0.5亿年,地球才初具雏形。想在地球上找太阳小时候的见证者,恐怕难了。难归难,却并不是不可能。在太阳形成之后,地球形成之前,太阳系里存在大量的气体和尘埃。这很好理解:要是没有这些东西,也就不会有现在的地球和其他行星了。这些早期的物质,应该都见证过太阳的小时候,问题是——现在它们去哪儿了?

有些物质,后来成了行星、矮行星甚至大块头小行星的一部分,经历了错综复杂的地质变迁,早就把更早之前的印记擦得一干二净了。换句话说,想知道太阳小时候熊不熊,它们铁定是指望不上了。地球上的物质,几乎全部属于此类。另一些物质,则失落在了漫漫的历史长河之中。它们因为相互碰撞,或者受到行星引力的影响,不是掉落到了太阳上面,就是被彻底甩出了太阳系。

它们倒是有可能记得太阳小时候的事,却已经远远超出了人类可以掌握的范围。

只有那些幸运地留在太阳系里、并且没有被较大天体吞并的物质,才有可能将太阳形成之初留下的印迹保存至今。这些游荡在太空里的小石块甚至碎石子,便成为了天文学家最有机会触及的见证者,有可能告诉我们太阳小时候的事情。

可惜,就算知道在哪里,派探测器带它们回来,也不是一件容易做到的事情。好在,一些见证者偶然会意外闯入地球大气层,化为一颗流星。如果没有全部烧尽,剩下的部分便会坠落到地面,成为陨石。而陨石,我们是有机会亲手触摸,甚至放到实验室里去作仔细研究的。

这一次,天文学家就是在一块陨石里找到了见证者。确切来说,见证者是陨石里蕴藏着的铝钙石结晶。这些结晶很小,大都不超过100微米,也就只有几根头发丝粗细,在显微镜里透出晶莹的冰蓝色。别看它们小, 资历却足够老:早在地球成形之前,这些铝钙石就作为最早的晶体,在太阳系早期炽热的物质盘里结晶形成了。

结晶的过程,不只形成了这些小晶体,还把它们变成了时间胶囊,封存了太阳小时候的暴躁脾气。

当时的太阳,必定持续而又频繁地爆发着耀斑,释放出大量高能质子和其他粒子。只有这样,这些晶体结晶的过程中,里面的铝和钙才会频繁受到高能粒子的轰击,分裂成氖和氦之类更小的原子。也只有这样,作为极易挥发的惰性气体,分裂形成的氖和氦才会被封存在这些晶体之中,受困超过45亿年之久。直到天文学家用激光烧熔了那些晶体,这些气体才被释放出来,被精密的测量仪器验明了身份。

如此一来,陨石里冰蓝色铝钙石结晶中封存的惰性气体,终于第一次提供了明确的证据,支持了天文学家理论上怀疑了很久的那个猜测。

太阳小时候确实是个熊孩子,还是特别熊的那种。

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