科学家揭晓了大多数陨星的起源

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  陨星的起源  


在地球上，已经发现了许多的陨星。但在已知的7万多颗陨星中，只有约6%的陨星来源是确认的，它们来源于月球、火星或灶神星。还有高达94%的陨星来源至今不明！


在大部分未知来源的陨星中，许多都可以被分类为普通球粒陨星。了解这些陨星的来源是科学家们长久以来的愿望，因为这将有助于揭示太阳系的形成与演化的一些关键信息。


现在，一个国际研究团队宣布，他们已经确定了90%以上的陨星的起源，其中有70%的陨星来自三个年轻的小行星族。新发现被详细地记载在三篇论文中，第一篇发表在2024年9月13日的《天文学和天体物理学》杂志上，另两篇发表在2024年10月16日的《自然》杂志上。




  三个年轻的小行星族  


根据铁含量的不同，普通球粒陨星可被划分为三种不同的类别：铁含量最高的被称为H球粒陨星，略低一些的被称为L球粒陨星，而最低的被称为LL球粒陨星。

这是一颗L球粒陨星，于2011年在阿塔卡玛沙漠发现。（图/Jérôme Gattacceca, CNRS, CEREGE）

在过去的研究中，科学家认为LL球粒陨星源自于一个约有2亿年历史的小行星族——花神星族。但LL球粒陨星只占总数的很小一部分，更多的陨星的来源仍然未知。


小行星族指的是共享特定轨道和光谱特性的小天体群，这表明它们都曾是同一天体的一部分，直到碰撞发生，它们才变成更小的碎片。研究人员可以通过宇宙线曝射法，来揭示这些更小的碎片从最初的小行星分裂至今所经历的时间。


在过去的研究中，科学家曾推测L球粒陨星的来源可能是一些比较古老的小行星族。但在新的研究中，研究人员从宇宙线曝射法推断出，H球粒陨星和L球粒陨星是于更近期从它们的母小行星中分裂形成的。

一个H球粒陨石的偏振透射光图像，图像宽度为3毫米。（图/Jérôme Gattacceca, CNRS, CEREGE）

更年轻的小行星族的特点是，碰撞会留下大量的碎片，这会增加碎片之间碰撞的风险。再加上碎片的高机动性，就有可能会从小行星带中逃逸，并有可能向地球的方向飞去。


研究结果表明，在所有已知的陨星坠落中，有70%来自三个年轻的小行星族——凯琳族（Karin）、科朗尼斯族（Koronis）和马赛族（Massalia），它们是在580万年前、750万年前和大约4000万年前，在小行星主带的碰撞中形成的。其中，马赛族被确定为37%的已知陨星的来源。


来源于更古老的碰撞产生的小行星族的陨星，则会被自然地侵蚀，并在数千万年的连续碰撞和动态演化后最终消失。因此，凯琳族、科朗尼斯族和马赛族都将不可避免地与更近期的碰撞所产生的新陨星共存，并最终让位于它们。




  探索最后的未知  


这一历史性的发现是通过对小行星主带中所有的关键小行星族的组成进行巡天观测，并结合对这些主要小行星族的碰撞和动态演化进行最先进的计算机模而实现的。


研究人员已经将这种方法扩展到所有的陨星族，揭示了碳粒陨星和无球粒陨石的主要来源。总的来说，通过这项研究，我们现在已经确认了90%以上的陨星起源。这些结果还将有助于科学家追踪那些能威胁地球生命的千米级小行星的起源。


接下来，研究人员希望能够探索剩下的10%的已知陨星的来源。他们将继续这一研究，并将重点聚焦在所有形成于5000万年前的年轻小行星族上。

#创作团队：

编译：不二北斗

排版：雯雯

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封面图&首图：Jérôme Gattacceca, CNRS, CEREGE