小行星或為天體撞擊碎片：冷凝產生隕石球粒

07-25

　　示意圖：強烈的撞擊事件在灶神星表面挖掘出直徑巨大的Rheasilvia撞擊坑。一項最新研究顯示，今天的大多數小行星可能都是這樣的撞擊事件中形成的

一塊發現於阿根廷境內的隕石碎塊，其中可以觀察到球粒結構。

　　長期以來，科學家們一直將小行星認為是構成行星體的建築材料。然而一項最新研究顯示，小行星事實上可能只不過是行星形成過程中產生的副產品，是更早期天體相互之間激烈撞擊之後產生的碎片。

　　墜落到地球上的隕石中常常含有一些細小的圓形小球，被稱作「球粒」，這是熔融液滴在太陽系早期環境中快速冷凝的產物。大約92%的隕石中都存在這種球粒，科學家們一般將其視作是構建行星體的建築材料。

　　這些球粒物質是太陽系早期圍繞太陽轉動的原始行星盤的一部分，這一行星盤的主要成分是塵埃和氣體物質，最終從這裡將會誕生地球和其他太陽系的大行星。近期的一項研究發現球粒的形成時間大約是在星子凝聚之後大約100萬年左右，而星子是構成原行星的基礎建築材料。

　　此前有研究認為某些隕石中的球粒可能是太空中的岩石以超過3.6萬公里的時速高速相撞過程中形成的。然而，對於大多數球粒的形成原因一直存在爭議。現在，科學家們發現太空撞擊事件可以在行星形成的最初500萬年左右時間內產生足夠多的球粒，其數量足以解釋我們在隕石中所看到的球粒現象。

　　這項研究的論文第一作者，美國麻省理工學院的行星科學家布蘭頓·約翰遜（Brandon Johnson）表示：「我們這項工作的最令人驚奇之處就在於，我們在地球上發現的隕石其實並不是構成行星體的建築材料，而這是我們此前一直以來所持有的觀點。但事實上，它們可能只不過是行星形成過程中產生的副產品。」因此，那些含有球粒物質的隕石——也就是所謂「球粒隕石」，或許並不能代表構成太陽系行星體的物質成分。

　　研究組模擬了直徑從100~1000公里之間的原行星體在不同速度條件下的相互碰撞情況，結果發現當撞擊速度超過每小時5590英里（約合每小時9000公里）時，撞擊時產生的，由熔融岩體物質構成的羽狀濺射物會形成毫米級液滴，並會很快冷凝形成球粒形狀。

　　研究人員計算顯示，在一個典型的原行星盤內部，這一碰撞機制可以產生多達20萬億億千克的球粒物質。相比之下，今天小行星帶的物質總質量大約為3萬億億千克。這一結果意味著天體撞擊機制可以在小行星帶內產生大量球粒物質，這裡是幾乎所有小行星最初形成的區域。

　　約翰遜表示：「我們建立起了一個清晰的球粒物質形成模型。一旦我們了解了球粒物質形成的背景條件，我們才能真正開始理解早期太陽系的情況。」另外，約翰遜也指出他們的這項研究工作目前僅考慮了迎面撞擊的情況，但在實際情況下，大量的撞擊是以一定的角度發生的。不過，這樣的斜角度撞擊只會產生更多的濺射物，當然也就是更多的球粒物質。

　　有關這項研究的論文已經刊載於1月15日出版的《自然》雜誌。