“像在北极冰层中发现一颗热带种子一樣”：一种令人惊讶的矿物如何改变小行星龍宮的历史

By Keith Cooper published 54 minutes ago

Asteroids

   “它的發生就像在北极冰层中发现一颗热带种子一樣，表明要么是一個意外的当地环境，要么是在早期太阳系中长途运输” 。

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来自龍宮含有矿物郡費捨爾石（djerfisherite）的尘埃颗粒的扫描电子显微镜图像。 (Image credit: Hiroshima University/Masaaki Miyahara)

在來自2020年被日本隼鸟2号使命访问并采样的近地小行星龍宮的尘埃颗粒中发现了一种流氓矿物，可能颠覆几十年来關於其中一些小行星形成了的条件的感知的智慧。

問題中的这种矿物以美国矿物学家丹涅爾傑羅姆費捨爾（Daniel Jerome fisher）的名字命名为“郡費捨爾石（djerfisherite）”，是一种含钾的铁镍硫化物。它典型的被發現在小行星和叫“顽火辉石球粒陨石”的陨石中。这些陨石是相當罕见的並在大约46亿年前在太阳系内部形成，在温度超过662华氏度（350摄氏度）中。

因此想象由日本广岛大学行星科学家宮原（Masaaki Miyahara）领导的研究人员當他們从龍宮采样的颗粒中发现了郡費捨爾石时的惊讶，龍宮是一個富含碳的CI球粒陨石，相反在外太阳系更冷的条件下形成。

宮原在一份声明中说：“它的發生就像在北极冰层中发现了一颗热带种子一樣，表明要么一個出乎意料的当地环境，要么在太阳系早期中的长途运输”。

龍宮作为CI球粒陨石當与顽火辉石球粒陨石相比時被认为已經體驗了一個非常不同的历史。龍宮据信從前一直是一颗更大的原行星的部分，但由于一個在太阳系历史上的某个时刻的撞击被炸掉。誕生在外太阳系中，母体會一直水和二氧化碳冰相对丰富的。通过在岩石中被锁定的放射性同位素的放射性衰变体内也应该已經产生足够的热，这会融化冰。在母体形成约300万年后發生，結果的液体会化学上改变了龍宮的成分。但重要的是，來自这种放射性同位素加热的温度被预计不会已經超过122华氏度（50摄氏度）。

然而，不知怎的在龍宮样本中有一粒郡費捨爾石。

(Image credit: DARTS archive /Meli thev via Wikimedia Commons)

一种可能性是郡費捨爾石不是龍宮的原生岩，而是被聯係到与一個顽火辉石球粒陨石撞击。另一种选择是在龍宮上現場形成了郡費捨爾石，但这只能已經发生在温度高于662华氏度的含钾流体和铁镍硫化物中。

同位素数据可以提供一个很好的至於郡費捨爾石（起源的想法，但目前缺乏这些数据，因此沒有來説确定說的方法。然而，基於他们的分析，宮原的团队倾向于朝向郡費捨爾石真的不知怎的在龍宮現場形成了。然而，來使这成为可能的条件是如何發生了呢？现在这是一個秘密。

宮原说：“在一個龍宮颗粒中发现郡費捨爾石提示在太阳系演化的早期有非常不同形成历史的物質可能已经混合，或者龍宮體驗了以前没有认识到的局部化学异质条件。这一发现挑战龍宮在成分上是均匀的这一观点并關於原始小行星的复杂性開放新的问题” 。

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科学家们现在将急于重新分析他们从龍宮采集的样本试图了解是否这一郡費捨爾石发现是一次性的還是是否有更多支持它原位形成的证据。

在这样做中，科学家们会不仅解決一个秘密。他们还将更好地了解46亿年前围绕年轻太阳的原行星盘中不同矿物如何形成和地點的方式，这些矿物随后如何混合和聚结來形成小行星和行星，以及在这些天体上随后的化学反应如何产生更多的矿物。在这样做中，他们能绘制太阳系的化学演化图。

5月28日《Meteoritics & Planetary Science》报道了djerfisherite的发现 .