太阳系形成只用了不到20万年

围绕在“新生”行星系统周围的尘埃和气体(艺术构想图)。

phys.org网站当地时间11月13日报道,美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)的科学家通过分析陨石中的钼元素同位素发现:大约45亿年前,太阳和太阳系的形成只花了短短20万年。相关研究成果发布于《科学》杂志中。

科学家们认为,构成太阳和太阳系其余部分的物质来自45亿年前巨大气体云和尘埃的塌缩事件。一般来说,云团塌缩、恒星形成可能需要上百万年时间。

“此前,我们并没有真正了解太阳系形成的时间框架。” 论文作者、LLNL宇宙化学家Greg Brennecka说,“造成太阳系‘横空出世’的这次塌缩事件进展迅速,全程大概只用了不到20万年时间。如果把它换算成人类寿命,大致相当于怀胎12个小时。”

太阳系中最古老的可溯源固体是富含钙铝的包裹体(CAIs),它直接记录了与太阳系形成相关的证据。

这些微米到厘米大小的陨石内容物很可能在“青年”太阳附近、高温环境下(1300开尔文以上)形成。随后,它们被运移至形成碳质球粒陨石(及其母体)的区域——这也是科学家发现它们的地方。

大部分CAIs形成于45.67亿年前,形成过程的时间跨度为4万~20万年。

LLNL团队通过测量碳质球粒陨石(包括阿伦德陨石,地球上发现的最大碳质球粒陨石)中的钼元素同位素及微量元素组成,进而确定内容物必定是在塌缩过程中形成的。

由于恒星吸积时间(1~2百万年)比CAIs的形成时间长得多,LLNL团队得以确定CAIs记录的太阳系形成的天文学阶段,并最终得到了太阳系的积增速率。

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编译:雷鑫宇 审稿:西莫 责编:陈之涵

期刊来源:《科学》

期刊编号:0036-8075

原文链接:https://phys.org/news/2020-11-solar-years.html

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