鐵隕石暗示，我們幼年的太陽系與其說是飛鏢，不如說是甜甜圈 _隕石

鐵隕石暗示，我們幼年的太陽系與其說是飛鏢，不如說是甜甜圈。圖片來源：加州大學洛杉磯分校隕石畫廊
據加州大學洛杉磯分校（Holly Ober）：45億年前，我們的太陽系是一團圍繞太陽旋轉的氣體和塵埃，直到氣體開始凝結并與塵埃一起增生，形成小行星和行星。這個被稱為原行星盤的宇宙托兒所是什么樣子的，它是如何構造的？
天文學家可以使用望遠鏡“看到”遠離我們更成熟的太陽系的原行星盤，但不可能觀察到我們的原行星盤在嬰兒期的樣子——只有數十億光年外的外星人才能看到它的樣子。
幸運的是，太空中發現了一些線索——太陽系歷史早期形成并墜入地球大氣層的物體碎片，稱為隕石。隕石的成分告訴了太陽系誕生的故事，但這些故事往往提出的問題多于答案。
在《美國國家科學院院刊》上發表的一篇論文中，加州大學洛杉磯分校和約翰斯·霍普金斯大學應用物理實驗室的一個行星科學家團隊報告稱，在高溫下凝結的難熔金屬，如銥和鉑，在遠離太陽的寒冷圓盤中形成的隕石中含量更高。這些金屬應該是在太陽附近形成的，那里的溫度要高得多。是否存在將這些金屬從內圓盤移動到外圓盤的路徑？
大多數隕石形成于太陽系歷史的最初幾百萬年內。一些隕石，稱為球粒隕石，是行星形成過程中留下的未熔化的顆粒和塵埃的集合體。其他隕石在其母小行星形成時經歷了足夠的熱量融化。當這些小行星融化時，硅酸鹽部分和金屬部分由于密度不同而分離，類似于水和油不混合的情況。
今天，大多數小行星都位于火星和木星之間的一個厚帶中。科學家們認為，木星的引力擾亂了這些小行星的軌道，導致它們中的許多相互撞擊并分裂。當這些小行星碎片墜落地球并被回收時，它們被稱為隕石。

圓環形原行星盤WSB52 。來源：Sean Andrews，Jane Huang，Laura Pérez等人2018
鐵隕石來自最早小行星的金屬核心，比太陽系中的任何其他巖石或天體都要古老。鐵含有鉬同位素，這些同位素指向這些隕石形成的原行星盤上的許多不同位置。這使科學家能夠了解圓盤在嬰兒時期的化學成分。
之前在智利使用阿塔卡馬大型毫米/亞毫米陣列進行的研究發現，其他恒星周圍有許多類似同心環的圓盤，比如飛鏢。這些行星盤的環，如HL Tau，被物理間隙隔開，因此這種行星盤無法提供將這些難熔金屬從內盤輸送到外盤的途徑。
這篇新論文認為，我們的太陽盤在一開始可能沒有環形結構。相反，我們的星盤看起來更像一個甜甜圈，帶有富含銥和鉑金屬的金屬顆粒的小行星在快速膨脹時遷移到了外盤。
但這讓研究人員面臨另一個難題。在圓盤膨脹之后，重力應該會將這些金屬拉回到太陽中。但這并沒有發生。
第一作者、加州大學洛杉磯分校行星科學家張必東說：“木星一旦形成，很可能會打開一個物理間隙，將銥和鉑金屬困在外盤中，阻止它們落入太陽。” 。
“這些金屬后來被并入在外盤形成的小行星中。這解釋了為什么在外盤中形成的隕石——碳質球粒隕石和碳質鐵隕石——的銥和鉑含量比其內盤同類高得多。”
張和他的合作者之前用鐵隕石重建了水在原行星盤中的分布。
張說：“鐵隕石是隱藏的寶石。我們對鐵隕石了解得越多，它們就越能解開我們太陽系誕生的奧秘。” 。