陨石并非来自彗星?

作者: 猫又

来源: 中国国家天文

发布日期: 2021-06-01

澳大利亚科研人员通过追踪数百个火流星发现,陨石的来源或许并非彗星,而是来自岩石质的小行星。这一发现挑战了传统上认为彗星碎片成为陨石的观点,并指出我们对太阳系内小天体的理解可能存在误差。

众多学说和科普文章都曾描述过,裂开的彗星碎片成为流星,坠落在地面上的场景。然而澳大利亚的科研人员追踪了数百个火流星却发现,陨石的来源或许并非彗星。事实上,几乎所有陨落自天空的“天外来客”——陨石,都不是来自“冰雪球”的彗星,反而应该是来自那些岩石质的小行星,而它们只是偶然来到了奇怪的轨道上——地球附近。

澳大利亚的“沙漠火流星网络”(Desert Fireball Network)针对澳大利亚内陆地区进行了长达六年的流星记录,追寻着网络监测到的轨迹,研究人员得以追踪并回收这些流星的坠地形成的陨石,而在这六年的记录当中,他们发现这些流星的来源均不是彗星。

在大约45亿年前太阳系形成时,一团气体和尘埃太阳周围旋转。

随着时间的流逝,这些物质逐渐汇聚在一起,形成质量越来越大的物质团块,它们席卷了轨道上的所有其他物质,成为了行星。然而,一些位于特殊轨道上的碎片没有被卷入其中,并至今仍漂浮在宇宙空间中。传统上,科学家将这些天体分为两类:彗星和小行星。小行星更坚硬,更干燥,因为它们是在太阳系内部区域形成的。

而同一时间,彗星在外围区域形成,在那阳光不能及的冷如冰窖之处,甲烷或二氧化碳可以保持稳定,从而使彗星有了独特的物质组成,因此它们也被称为“脏雪球”。

研究小行星和彗星的另一种方法是守株待兔。如果它们的轨道碰巧穿过地球,并且自身足够壮硕坚固,足以在和大气层的相互摩擦中幸存下来,那么它将以陨石的形式降落在地面上。我们对太阳系历史的了解大部分来自这些太空岩石。

但是,与太空任务取得的样本不同,我们大多不知道它们的确切来源。全世界的科学家总计收集了6万多颗陨石,其中大部分来自南极洲或澳大利亚的纳拉伯平原等沙漠地区。我们知道其中大多数来自小行星带——火星和木星之间的区域。但是会不会其中有一些,是来自于彗星呢?

最近,英国Winchcombe发现了一块稀有碳质陨石。幸运的是,除了守株待兔,我们也可以积极寻找陨石的来源。

通过软件训练监视照相机网络以发现流星,我们可以跟踪和回收任何之后产生的陨石。此类网络中最大的网络是沙漠火流星网络,该网络具有约50个监视照相机,监视面积覆盖超过250万平方公里的澳大利亚内陆地区。利用该网络的数据,研究人员已在澳大利亚回收了六颗陨石,在其他区域又回收了两颗。此外,通过跟踪大气层中的流星,我们不仅可以预测其前进的路径以找到其着陆的位置,还可以回溯其之前所处的轨道。

从而推算其可能的来源。

研究人员对2014年至2020年DFN追踪的每个火流星进行了回溯分析,以寻找可能的彗星陨石。总共有50个火流星来自于类似彗星的椭圆、抛物线或者双曲线轨道。出乎意料的是,尽管事实上有不到4%的较大碎片来自像彗星一样的轨道,但没有一例陨石样本具有真正的彗星标志性的“脏雪球”化学成分(诸如水冰、有机化合物等等)。

可是如果所有的陨石都是小行星,那么为什么有一些会处于像彗星一样怪异的轨道呢?要知道为了做到这一点,必须通过近距离引力作用或其他某种机制将来自小行星带的天体从其原始轨道上撞下来。小陨石的妈妈,可能真的全部都只是小行星罢了。

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