超過 45 億年前,一個可能與月球或火星一樣大的巨大世界繞著年輕的太陽運行,然後猛烈的碰撞將其撕裂。

科學家現在表示,他們已經找到了這個失落已久的行星胚胎(稱為原行星)的第一個直接證據。期刊中描述了這一發現 地球與行星科學通訊它代表了一種不同於先前所認識的行星演化類型。

科羅拉多大學博爾德分校地球科學系研究助理教授亞倫·貝爾說:“令人難以置信的是,曾經有過這麼大的世界。” “我們只知道它的存在,因為它的一部分落在了地球上。這些隕石保留了第一批行星以完全不同的方式發展的證據。”

罕見的隕石蘊藏著失落世界的線索

這項突破來自於西北非洲撒哈拉沙漠(NWA)發現的一顆隕石12774,一顆紅榴石隕石。

紅火山岩是太陽系中已知最古老的火山岩之一。它們是在太陽系形成後數百萬年(約 45.6 億年前)形成的。它們也非常罕見。在地球上發現的 8 萬多顆隕石中,只有 68 顆屬於紅隕石族。

這些隕石因其不尋常的成分而長期以來一直困擾著科學家。與地球、火星和其他岩石行星相比,紅隕石含有很少的二氧化矽,而二氧化矽是幾乎所有已知類地行星的關鍵成分。

由於這種化學反應,研究人員推測這些小行星是由半徑不到 200 公里處的小行星形成的。

行星內部存在極端壓力的證據

在研究 NWA 12774 時,貝爾和他的同事發現了單斜輝石,這是一種常見於地殼和地函的礦物。這顆隕石中的單斜輝石含有非常高含量的鋁,這是它在更大的天體內部的巨大壓力下形成的重要線索。

然後該小組計算了生產該礦物的必要條件。

他們的結果令人驚訝。富含鋁的單斜輝石需要至少 17.5 千巴的壓力才能形成。相較之下,地球最深處馬裡亞納海溝底部的壓力僅達到約1千巴。

小小行星內部不可能有如此極端的壓力。相反,研究結果表明,Angrite 母體的半徑必須至少為 1,000 公里(621 英里)。

堪比月球的世界

更多證據表明存在更大的來源。

NWA 12774 內部的晶體仍保留其鋒利的邊緣和微妙的化學特性。如果它們是在一個巨大的世界中形成的,這些細節可能會隨著時間的推移而被抹去。它們的保存表明晶​​體形成的位置相對靠近主體表面。

如果這種解釋是正確的,那麼原始世界應該比最小估計大得多。

據研究人員稱,Angrite 的母體半徑可能超過了 1,800 公里(1,118 英里)。這意味著它的大小與月球相當,接近火星的大小,火星的半徑為 3,300 公里(2,050 英里)。

貝爾說:“盒子裡有很多隕石還沒有被充分研究過,所以那裡可能還有更多我們不知道的原行星。”

行星形成的不同方式

科學家們仍然不知道這個古老世界究竟發生了什麼事。一種可能是混亂的早期太陽系在一次大碰撞中被摧毀。它的一部分有可能後來成為其他岩石行星的一部分,包括地球。

貝爾說:“形成安格里塔母體的材料與地球和火星的成分根本不同。它代表了太陽系早期歷史中行星形成的一條獨立且獨特的進化路徑。”

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