科学家通过陨石液滴分析，精确推算木星形成时间

8 月 31 日消息，大约 45 亿年前，木星快速演化，最终形成了我们如今所见的气态巨行星。其强大的引力扰乱了无数岩石质与冰质天体的运行轨迹，这类被称为“星子”的天体，形态与现今的小行星和彗星相似。

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引力扰动引发了剧烈碰撞，碰撞释放的巨大能量足以熔化星子内部的岩石与尘埃，形成名为“球粒”的熔融岩石小液滴，许多这类古老的液滴仍保存在坠落到地球的陨石中。

近日，日本名古屋大学与意大利国家天体物理研究所（INAF）的科学家取得重大突破：他们不仅揭开了球粒的形成机制，还借助这一发现精准推算出木星的形成时间。

相关研究成果已发表于《科学报告》期刊。研究显示，球粒的大小、在太空中的冷却速度等特征，均由发生碰撞的星子含水量决定。这一发现不仅与科学家在陨石样本中观察到的现象完全吻合，还证实了行星的诞生直接推动了球粒的形成。

据了解，球粒是直径约 0.1 至 2 毫米的小球体，在太阳系形成初期被纳入小行星内部。数十亿年后，部分小行星碎裂，碎片坠入地球成为陨石。数十年来，球粒为何呈现圆形，一直是困扰科学界的难题。

名古屋大学地球与环境科学研究生院的共同通讯作者 Sin-iti Sirono 教授解释道：“星子相互碰撞时，内部水分会瞬间汽化，形成膨胀的蒸汽。这种蒸汽如同微型爆炸，将熔融的硅酸盐岩石破碎成细小液滴，也就是我们如今在陨石中看到的球粒。”

“以往的球粒形成理论需要极其特殊的条件才能解释其特征，而我们提出的模型，所需条件正是木星诞生时早期太阳系中自然存在的环境。”

研究团队构建了木星演化的计算机模拟模型，追踪其引力如何导致早期太阳系中岩石质星子与富水星子发生高速碰撞。

意大利国家天体物理研究所（INAF）的共同通讯作者、高级研究员迭戈・图里尼博士表示：“我们将模拟生成的球粒特征与数量，同陨石观测数据进行对比，发现模型能自然生成与实际相符的球粒。模型还显示，球粒的形成过程，与木星通过大量积聚星云气体达到巨大体积的过程同步。陨石数据表明，球粒形成的高峰期出现在太阳系诞生后 180 万年，这也是木星诞生的时间。”

这项研究更清晰地描绘了太阳系的形成过程。不过，由木星形成引发的球粒生成过程持续时间较短，无法解释为何陨石中会存在不同年龄的球粒。最可能的原因是，土星等其他巨行星在诞生时，也引发了球粒的形成。

通过研究不同年龄的球粒，科学家可以追溯行星的形成顺序，进一步理解太阳系随时间的演化过程。这项研究还表明，这些剧烈的行星形成过程可能发生在其他恒星周围，并为了解其他行星系统的演化提供了见解。