我们的太阳系被认为是由气体和尘埃云形成的,即所谓的太阳星云,它在46 亿年前开始在自身重力作用下凝结。当这片云收缩时,它开始旋转并形成一个圆盘,围绕其中心的最高引力质量(即我们的太阳)运行。
地球被认为部分是由来自外主带小行星的碳质陨石形成的。对外部主带小行星的望远镜观测揭示了一个常见的3.1 微米反射特征,表明它们的外层有水冰或氨化粘土,或两者都有,而且它们只有在非常低的温度下才稳定。有趣的是,尽管有多种证据表明碳质陨石来自此类小行星,但在地球上发现的陨石通常缺乏这一特征。因此,小行星给天文学家和行星科学家提出了许多问题。
东京工业大学地球生命科学研究所(ELSI)研究人员领导的一项新研究表明,这些小行星物质可能在早期太阳系很远的地方形成,然后通过混沌混合过程被输送到太阳系内部。在这项研究中,使用日本AKARI 太空望远镜进行的小行星观测和小行星化学反应的理论模型相结合,表明外主带小行星上存在表面矿物,特别是含氨(NH3) 粘土,是由含有NH3 和NH3 的起始材料形成的。二氧化碳冰,只有在极低的温度和富含水的条件下才稳定。基于这些结果,新研究提出,外主带小行星在遥远的轨道上形成,并在其富含水的地幔和以岩石为主的核心中分化成不同的矿物。
为了了解碳质陨石和小行星测量光谱差异的根源,研究小组利用计算机模拟,对几种看似原始的混合物的化学演化进行了建模,这些混合物旨在模拟原始的小行星材料。然后,他们使用这些计算机模型生成模拟反射光谱,以便与望远镜获得的光谱进行比较。
他们的模型表明,为了匹配小行星的光谱,起始材料必须含有大量的水和氨、相对较低的二氧化碳丰度,并在低于70C 的温度下发生反应,这表明小行星的形成位置比目前的距离远得多位于早期太阳系的位置。相反,陨石中缺乏3.1 毫米特征可归因于反应可能发生在小行星内部更深处,那里的温度更高。