Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Công trình mới khám phá những chi tiết mới về các vật thể hành tinh lâu đời nhất trong Hệ Mặt trời của chúng ta, chúng bị vỡ ra trong các vụ va chạm cách đây rất lâu để tạo thành các thiên thạch giàu sắt. Phát hiện của các nhà khoa học tiết lộ rằng các dấu hiệu hóa học khác biệt của những thiên thạch này có thể được giải thích bằng quá trình kết tinh lõi trong cơ thể mẹ của chúng, giúp chúng ta hiểu sâu hơn về địa hóa học xảy ra trong thời kỳ trẻ của Hệ Mặt trời.
Công trình mới do Peng Ni và Anat Shahar của Carnegie dẫn đầu đã khám phá ra những chi tiết mới về các vật thể hành tinh lâu đời nhất trong Hệ Mặt trời của chúng ta, chúng bị vỡ ra trong các vụ va chạm từ lâu để tạo thành các thiên thạch giàu sắt. Phát hiện của các nhà khoa học tiết lộ rằng các dấu hiệu hóa học khác biệt của những thiên thạch này có thể được giải thích bằng quá trình kết tinh lõi trong cơ thể mẹ của chúng, giúp chúng ta hiểu sâu hơn về địa hóa học xảy ra trong thời kỳ trẻ của Hệ Mặt trời. Chúng được xuất bản bởi Nature Geoscience .
Nhiều thiên thạch bắn xuyên qua bầu khí quyển của hành tinh chúng ta và rơi xuống bề mặt của nó đã từng là một phần của các vật thể lớn hơn đã vỡ ra vào một thời điểm nào đó trong lịch sử Hệ Mặt trời của chúng ta. Sự giống nhau về thành phần hóa học của chúng cho các nhà khoa học biết rằng chúng có nguồn gốc như một phần của các cơ thể mẹ chung, ngay cả khi chúng đến đây cách nhau hàng thế kỷ và ở những địa điểm khác nhau rất nhiều.
Giải mã các quá trình địa chất hình thành nên các thiên thể mẹ này có thể dạy chúng ta thêm về lịch sử Hệ Mặt trời và những năm hình thành của Trái đất. Để thực sự hiểu điều gì khiến hành tinh của chúng ta có khả năng duy trì sự sống và tìm kiếm những thế giới có thể sinh sống được ở những nơi khác, điều quan trọng là phải hiểu bên trong của nó – quá khứ và hiện tại.
Giống như các hành tinh đá trong Hệ Mặt trời của chúng ta, những hành tinh này được tích tụ từ đĩa bụi và khí bao quanh Mặt trời của chúng ta khi còn trẻ. Và giống như trên Trái đất, vật chất dày đặc nhất chìm về phía trung tâm, tạo thành các lớp riêng biệt.
Các thiên thạch sắt được cho là tàn tích của lõi của các cơ thể mẹ cổ xưa, bị vỡ vụn của chúng.
Lịch sử về cách phân biệt các lớp của chúng được ghi lại trong lớp thành phần hóa học của chúng, nếu chúng ta có thể đọc được.
Có bốn đồng vị bền của sắt. (Mỗi nguyên tố chứa một số proton duy nhất, nhưng các đồng vị của nó có số neutron khác nhau.) Điều này có nghĩa là mỗi đồng vị sắt có khối lượng hơi khác so với các đồng vị khác. Kết quả là, một số đồng vị được ưa thích bởi một số phản ứng hóa học nhất định – do đó, ảnh hưởng đến tỷ lệ của đồng vị đó trong các sản phẩm cuối cùng của phản ứng.
Dấu vết của các đồng vị này có thể được tìm thấy trong các mẫu đá và có thể giúp làm sáng tỏ các quá trình đã rèn nên các cơ thể mẹ của thiên thạch này.
Nghiên cứu trước đây về tỷ lệ đồng vị sắt trong thiên thạch sắt đã dẫn đến một quan sát khó hiểu: so với nguyên liệu thô mà cơ thể mẹ của chúng được tạo ra, chúng được làm giàu bằng đồng vị nặng của sắt.
Cùng với Nancy Chabot và Caillin Ryan thuộc Phòng thí nghiệm Vật lý Ứng dụng của Đại học Johns Hopkins, Ni và Shahar đã xác định rằng sự phong phú này có thể được giải thích hoàn toàn bằng sự kết tinh của lõi của vật thể mẹ.
Các nhà nghiên cứu sử dụng phép bắt chước trong phòng thí nghiệm để mô phỏng nhiệt độ của quá trình kết tinh lõi trong các cơ thể mẹ của thiên thạch sắt. Các mô hình tinh vi của quá trình kết tinh bao gồm các nồng độ nguyên tố khác – ví dụ, của vàng và iridi, cũng như các đồng vị của sắt – đã xác nhận phát hiện của họ.
Sự hiểu biết được cải thiện về sự kết tinh cốt lõi này bổ sung thêm kiến thức của chúng tôi về thời kỳ hình thành Hệ Mặt trời của chúng ta.
Nguồn truyện:
Tài liệu do Viện Khoa học Carnegie cung cấp . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa về kiểu dáng và độ dài.
Tham khảo Tạp chí :