新的分析揭示了溫科姆隕石穿越太空的殘酷歷史 _隕石

溫科姆隕石碎片的代表性μCT切片和在下半球立體投影上繪制的球粒長短形狀軸上的輪廓定向數據，n表示每個圖測得的球粒數量。來源：隕石與行星科學（2024）。DOI:10.1111/地圖14164
據格拉斯哥大學：對溫科姆隕石進行了深入的新納米分析，揭示了它是如何受到水的影響，并在2021年降落在英國羊場之前，在穿越太空的過程中反復破碎和重新組裝。
來自英國、歐洲、澳大利亞和美國數十家機構的研究人員合作進行了這項研究。他們一起對溫科姆隕石碎片中的礦物顆粒進行了各種尖端分析技術。
他們的工作規模更為典型，是為了調查價值數十億美元的太空任務返回地球的樣本。在這一過程中，他們對溫科姆隕石的歷史有了無與倫比的了解。
他們的分析幫助他們將時間追溯到隕石最早作為含冰干燥巖石的日子，然后通過冰融化成一團泥來追蹤它的轉變，泥被一次又一次地分解和重建。
溫科姆隕石是一組被稱為CM碳質球粒隕石的太空巖石中保存異常完好的例子，這些巖石形成于太陽系的早期。它們攜帶的礦物因其母小行星上存在的水而改變。
對溫科姆隕石中這些礦物的分析將有助于科學家解開有關形成太陽系過程的問題的答案，包括地球水的可能起源。
與大多數隕石不同的是，溫科姆隕石在進入地球大氣層后可能會在數月或數年內未被發現，它在撞擊地面后數小時內就被發現了。公眾、公民科學家和業余隕石愛好者社區認識到巖石已經撞擊地面，并幫助科學家確定樣本的位置，幫助他們進行回收。
它的恢復速度有助于防止它因暴露在地球大氣層中而進一步改變，這為科學家們提供了一個難得的機會，通過將其深入到原子水平來了解更多關于CM球粒隕石的信息。
在《隕石與行星科學》雜志上發表的一篇論文中，研究人員描述了他們如何探索溫徹姆隕石的復雜角礫巖。
角礫巖是由被稱為碎裂基質的結構中膠結在一起的其他巖石塊形成的巖石。該團隊使用復雜的技術進行的分析，包括透射電子顯微鏡、電子背散射衍射、飛行時間二次離子質譜和原子探針層析成像，表明溫科姆角礫巖包含八種不同類型的CM球粒隕石。
研究小組發現，每種類型的巖石都因水的存在而發生了不同程度的變化，不僅在不同類型的巖石之間，而且令人驚訝的是，在它們內部。研究小組在完全改變的礦物顆粒旁邊發現了許多未改變的礦物晶粒，甚至可以達到納米級。相比之下，人類的頭發大約有75000納米厚。
該團隊認為，對不同類型巖石的混亂性質及其水蝕變的極端變化的可能解釋是，溫科姆小行星在被拉回到一起之前，曾多次被其他小行星撞擊成碎片。
該分析的另一個重要發現是，在該團隊分析的樣本中，文石、方解石和白云石等碳酸鹽礦物以及隨后取代碳酸鹽的礦物的比例出乎意料地高。
這表明，溫科姆隕石比之前認為的更富碳，在融化形成研究小組觀察到的碳酸鹽礦物之前，可能積累了大量的冷凍二氧化碳。該團隊的分析可能有助于解釋美國國家航空航天局OSIRIS REx任務在小行星本努表面觀察到的大型碳酸鹽巖脈。
這項研究由格拉斯哥大學的盧克·戴利博士領導，他也是這篇論文的主要作者。戴利博士還領導了搜索小組，在2021年2月28日發現溫科姆隕石為火球劃過格洛斯特郡上空后，他們找到了最大的碎片。
Daly博士說：“我們很著迷于揭示我們分析的溫科姆隕石樣本中角礫巖的碎片程度。如果你把溫科姆的隕石想象成一塊拼圖，我們在分析中看到的是，每一塊拼圖本身也被切成了更小的碎片，然后混雜在一個裝滿其他七塊拼圖碎片的袋子里。” 。
“然而，我們在試圖通過分析解開拼圖時發現的是，對巖石如何在太空中被水改變的非常精細的細節有了新的見解。這也讓我們更清楚地了解到，自從數十億年前它從太陽星云中旋轉出來以來，它一定是如何被撞擊并在其一生中一次又一次地改造的。”
萊斯特大學的Leon Hicks博士是這項研究的合著者，他說：“對于那些沒有從太空任務中直接返回地球的材料，比如阿波羅計劃的月球巖石或隼鳥2號探測器收集的龍谷小行星樣本，對溫科姆隕石的這種分析水平幾乎是前所未有的。”
論文合著者、開放大學的Martin Suttle博士說：“溫科姆碎片的回收速度給我們留下了一些原始的樣本供分析，從厘米級一直到巖石中的單個原子。每個顆粒都是一個微小的時間膠囊，合在一起，有助于我們對數百萬年來發生的形成、再形成和蝕變建立一個非常清晰的視角。”
克蘭菲爾德大學的Diane Johnson博士是這篇論文的合著者，她補充道：“像這樣的研究有助于我們了解太陽系形成的最早部分，如果沒有對發生時太空中的物質進行詳細分析，這是不可能的。溫科姆隕石是太空史上一個非凡的部分，我很高興能成為幫助講述這個新故事的團隊的一員。”