一座古代的火山如何帮助詹姆斯·韦伯太空望远镜看最远的恒星

撰稿人 David Bressan

Jul 12, 2022,02:56pm EDT

SCIENCE

我应对我们的现代地球理解的崎岖之路

犹他州的斯波尔山是已经被使用在詹姆斯·韦伯太空望远镜中的坚硬、轻质金属铍的主要来源。 D.HIGGINBOTHAM/NASA

詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）携带18个将帮助天文学家看回比130亿年更多的镀金六角形镜片，这是一个当第一批恒星和星系正在从早期宇宙的黑暗形成的时候。这些镜片被铍制成，铍是一种相对稀有的金属，比铝更轻三分之一，但有比钢六倍的特别刚度。

詹姆斯·韦伯太空望远镜中使用的铍来自犹他州的斯波尔山矿区。在这里铍被发现在数百万年前在一个火山中心形成的贝特朗石和绿柱石矿物中。大约5000万年前，第一个火山阶段形成了斯波尔山、托马斯山脉和托帕石山地势。大约2500万年前，岩浆斑被困在这些山下的古代海洋沉积物中。熔融的岩石与地下水相遇，形成蒸汽并粉碎周围的岩石。矿物开始从渗滤液中沉淀，以拓帕石、萤石、柘榴石、绿柱石和贝特朗石晶体填充裂缝。

绿柱石晶体。 DE AGOSTINI VIA GETTY IMAGES

斯波尔山是美国和世界上最大的铍来源。按照一些估计，斯波尔山的产量约占全球总产量的85%。其他生产铍的国家包括中国和莫桑比克。

铍吸引了詹姆斯·韦伯太空望远镜的工程师，因为这种坚硬、轻质的金属甚至在极端低的温度下维持一个稳定的形状。被一个遮阳罩隔热，詹姆斯·韦伯太空望远镜将随它在距离地球约150万公里远处环绕在约30 K（-243摄氏度）运行。这种金属也足够坚硬来承受与太空中叫微流星体的微小颗粒碰撞。

詹姆斯·韦伯太空望远镜的图形。 AFP/NASA

美国宇航局有一个使用来自斯波尔山的铍的悠久的历史。1958年，工程师将它用于载人水星计划胶囊的隔热罩中。后来它被用于航天飞机、国际空间站、登陆在火星上的精神好和机遇号火星车、斯皮策太空望远镜和其他使命。

素材由美国宇航局地球观测站提供。

我（David Bressan）是一名自由地质学家，主要工作在东阿尔卑斯山。我于2007年毕业一个研究永久冻土即冻土的项目，...

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