科学家分析撒哈拉陨石发现,约45.6亿年前太阳系有一颗半径为1800到3300公里的原行星因碰撞或引力撕裂而毁灭。
在太阳系诞生之初,也就是大约45.6亿年前,早期的行星盘中可能曾存在一颗巨大的"行星胚胎",大小介于月球和火星之间。如今这颗星球早已灰飞烟灭,我们仅能通过偶然落到地球上的陨石碎片,来拼凑它曾经存在过的线索。科学家把这颗已经毁灭的远古星球命名为"安格尔母体"。
关键证据来自一块编号为NWA 12774的陨石。它于2019年在撒哈拉沙漠被发现,重约半公斤,属于极为稀有的安格尔陨石群。要知道在所有已发现的陨石中,安格尔陨石仅占百分之零点零九。它们是"已知最古老的火成岩",在太阳星云中第一批固体物质凝聚出现后仅仅几百万年就已形成,携带了太阳系最早期的演化信息。
科罗拉多大学博尔德分校的Aaron Bell团队使用电子探针微区分析和高分辨率X射线元素图对NWA 12774进行了深入分析。他们在这块陨石中发现了富含铝的单斜辉石晶体,这种矿物只有在极高压环境下才能形成。这意味着陨石来自一颗大型行星体的深层内部,而不是一颗小行星。团队利用一套全新的地压计模型进行了推算,得出安格尔母体的最小半径约为1000公里。但综合考虑原始晶体结构及其锯齿状边缘所暗示的浅层岩浆库起源,更可能的半径大约是1800公里,比月球还要稍宽一点。而模型的上限估值可达约3300公里,仅略小于火星的3390公里。
至于这颗原行星究竟是如何被摧毁的,科学界目前尚无定论。最大可能是与另一颗行星体的灾难性碰撞,也有人推测木星在太阳系早期的轨道运动所产生的引力扰动扮演了推手角色。Bell提醒说,还有很多陨石被遗忘在博物馆和研究机构的抽屉里,从未被系统地分析过,这意味着可能还有更多类似的失落世界等待人们去发现。这项研究已发表于《地球与行星科学快报》。
从更宏大的视角看,安格尔母体的发现填补了太阳系行星形成理论中的一个重要空白。天文学家已知内太阳系的四颗类地行星(水星、金星、地球和火星)与气态巨行星之间存在显著的尺度鸿沟,但行星形成模型预测中间地带应该存在过一些中等大小的行星胚胎。安格尔母体为这个理论预测提供了实物证据。它的毁灭可能也为地球等幸存行星的形成贡献了物质,陨石碎片所承载的远古密码,正在帮助我们重写太阳系早期演化的故事。这块半公斤重的黑色石头从撒哈拉沙漠的沙粒中被打捞出来,却承载着一颗比月球还大的星球的全部记忆。
原文:https://www.sciencealert.com/a-lost-world-almost-as-big-as-mars-may-have-once-orbited-our-sun