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实验室科研人员在CM型碳质小行星演化方面取得新认识

2022年08月27日 星期六 11:17:51

太阳系外物质是原始太阳星云最初始的物质组成,它们是太阳系形成以前其他恒星演化至晚期的喷出物凝聚而形成的物质。太阳系外物质在太阳系的形成与演化过程中残存下来,在原始球粒陨石、行星际尘粒、彗尾等物质中被发现。太阳系外物质是目前人类唯一能够获得的并能实验分析的其他恒星物质,其同位素组成是人类认识恒星内部核反应过程的重要物质。而且,太阳系外物质的丰度还可以用来示踪其小天体母体的形成与演化。

实验室徐于晨副研究员和地质与地球物理研究所、日本国立基地研究所等单位研究人员合作,利用纳米离子探针对CM3型原始球粒陨石开展了原位的同位素分析,分析发现了高丰度的同位素异常的太阳系外富C颗粒和富O颗粒。

图1. (A) 太阳系外富碳颗粒。 (B)太阳系外富氧颗粒。

分析结果显示,CM3型原始球粒陨石中发现的太阳系外富O颗粒丰度远高于其他经历了蚀变的CM型碳质球粒陨石,而与其他类型的原始球粒陨石中发现的太阳系外富O颗粒的丰度相当,是示踪陨石形成与演化的重要依据。此外,太阳系外颗粒的研究结果与其岩石矿物特征一致,为原始行星星云中陨石母体形成区域内太阳系外富O颗粒的分布可能是均一的提供了重要的实验证据。

图2. 不同类型陨石中太阳系外富O颗粒的丰度

同时,研究团队还提出了CM3型碳质球粒陨石形成的模型,认为CM3型原始球粒陨石来自于CM型小天体母体的外层,是在真空条件下水升华而形成的。

图3. CM型碳质小行星演化示意图

上述研究成果发表于国际权威学术期刊Geochimica et Cosmochimica Acta上,论文的第一作者是中国科学院国家空间科学中心徐于晨副研究员。该研究得到国家自然科学基金(41973064,41673069)、中科院空间科学战略先导专项(XDA15020300,XDB41000000)和JSPS KAKENHI(Grant Number 18K03729)项目的支持。

论文信息:Xu, Y., Lin, Y.*, Hao, J., Kimura, M., Hu, S., Yang, W., Liu, Y. and Zou, Y. (2022) Abundant presolar silicates of the CM chondrite Asuka 12169: Implications for the thermal and aqueous alteration of the CM parent body. Geochimica et Cosmochimica Acta 334, 45-64.

论文链接:https://doi.org/10.1016/j.gca.2022.07.016



 

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