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石铁陨石是如何形成的

  • 科学
  • 2020-07-30 08:23:24
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陨石使我们洞悉了太阳系的早期发展。使用位于慕尼黑工业大学(TUM)的研究中子源Heinz Maier-Leibnitz(FRM II)的SAPHiR仪器,一个科学团队首次模拟了一类石铁陨石的形成,所谓的以纯实验为基础的方石。

该研究的第一作者尼古拉斯·沃尔特(Nicolas Walte)博士热情洋溢地说道:“方钠石是光学上最美丽,最不寻常的陨石。” 它们属于石铁陨石,由嵌入镍和铁中的绿色橄榄石晶体组成。尽管进行了数十年的研究,但它们的确切起源仍然笼罩在神秘之中。

为了解决这个难题,位于加兴(Garching)的Heinz Maier-Leibnitz Zentrum(MLZ)的仪器科学家Nicolas Walte博士与拜罗伊特大学和伦敦皇家霍洛威大学的巴伐利亚地质研究所的同事一起研究了石的形成处理。首先,他们成功地通过实验再现了所有类型的方石的结构。

部署SAPHiR工具

为了进行实验,该团队使用了SAPHiR多砧压力机,该压力机是由MLZ巴伐利亚地质研究所的汉斯·科普勒教授(Hans Keppler)教授领导的,以及拜罗伊特的类似MAVO压力机。尽管来自FRM II的中子尚未送入SAPHiR,但已经可以在高压和高温下进行实验。

Walte解释说:“通过2400吨的压力,SAPHiR可以在超过2000°C的温度下对样品施加15吉帕(GPa)的压力。” “这是将石墨转化为金刚石所需压力的两倍。” 为了模拟两个天体的碰撞,研究团队在1300°C时仅需要1 GPa的压力。

钙质岩是如何形成的?

直到最近,据信在金属核和小行星的岩石地幔之间的边界上形成了方岩。根据另一种情况,与另一个天体相撞后,钙质岩更靠近地表形成。在撞击过程中,来自撞击器中心的铁水与母体富含橄榄石的地幔混合。

现在进行的实验已经证实了这种影响假设。形成辉石岩的另一个先决条件是,小行星的铁芯和岩石地幔事先已部分分离。

所有这些事情都是在大约45亿年前成立之后不久发生的。在此阶段,小行星加热直至更稠密的金属成分融化并沉入天体中心。

该研究的主要发现是,形成白云岩需要两个过程-核心和地幔的部分分离,以及随后另一个天体的撞击-。

洞察太阳系的起源

沃尔特解释说:“通常,陨石是我们太阳系中最古老的可直接接近的组成部分。太阳系的年龄及其早期历史主要是根据对陨石的研究得出的。”

尼古拉斯·沃尔特(Nicolas Walte)说:“像许多小行星一样,地球和月球被分为多层,包括核,地幔和地壳。” “通过这种方式,通过宇宙碎片的聚集创造了复杂的世界。就地球而言,这最终为生命的出现奠定了基础。”

的高压实验,并与石铁陨石比较突出发生在早期太阳系显著过程。该团队的实验为两个天体的碰撞和物质混合以及随后的快速冷却提供了新的见解。在以后的研究中将对此进行更详细的研究。

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