Alkali recondensation into chondrules
Institut de Minéralogie, de Physique des Matériaux et de Cosmochimie, Muséum national d’Histoire naturelle, CNRS(矿物学、材料物理与宇宙化学研究所,法国国家自然历史博物馆,法国国家科学研究中心);Centre de Recherches Pétrographiques et Géochimiques(岩石学与地球化学研究中心);Institut de Physique du Globe de Paris, Université de Paris, CNRS(巴黎地球物理研究所,巴黎大学,法国国家科学研究中心)
研究显示球粒陨石中碱金属在加热后重新沉淀于mesostases,伴随轻同位素富集,推断冷却速率和密度比值,揭示星云中压力波附近的浓度机制。
2026-01-21 astro-ph.EP
Potassium Isotope Compositions of Carbonaceous and Ordinary Chondrites: Implications on the Origin of Volatile Depletion in the Early Solar System
相对于原始太阳系的组成,太阳系的物质中的中等挥发性元素(MVE)是极度缺乏的。为了解决这个MVE亏损的起源,我们进行了系统的高精度K同位素组成的研究,16个碳质碳酸盐(CC)的类型CM 1 -2,CO 3,CV 3,CR2,CK 4 -5和CH 3和28个普通碳酸盐(OC)涵盖岩石类型3至6和化学组H,L和LL。我们观察到显着的整体钾同位素(δ 41 K)的变化(-1.54至0.70 permil)。CC的K同位素组成大大高于散装硅酸盐地球(BSE)的值,而OC显示通常低于BSE的值。CC和OC都没有显示出K同位素与化学组、岩石类型、地震级别、暴露年龄、坠落或发现事件或陆地风化之间的可分辨相关性。钾同位素和钾含量之间缺乏明显的趋势,表明钾同位素分馏与相对元素钾贫化是解耦的。CC中K同位素变化的范围与四组分(球粒、耐火夹杂物、基质和水)混合模型一致,该模型能够解释主要CC组的散装元素和同位素组成,但需要球粒中K同位素组成的分馏。我们建议,主要控制组平均值的同位素组成是在星云环境中的冷凝或蒸发,保存在陨石球粒的成分变化。母体过程(水蚀变,热变质和交代作用)可以动员钾,并影响单个样品中的钾同位素。在OC的情况下,全方位的K同位素的变化只能解释的球粒,母体的水和热蚀变的大小和相对丰度的综合影响。
2020-03-23 astro-ph.EP
Constraints on planetesimal accretion inferred from particle-size distribution in CO chondrites
微行星的形成是行星体组合的关键步骤,但它们形成的许多方面仍然缺乏约束。值得注意的是,陨石球粒-主导原始陨石的亚毫米球体-被纳入微行星的机制仍然知之甚少。在这里,我们分类和分析在阿塔卡马沙漠中发现的各种CO碳质方解石的粒度分布。结果表明,球粒的平均当量圆直径与岩石学品位呈正相关,反映了热变质作用在CO母体内的递进作用。我们表明,这种关系不能建立单独的热变质作用,而是在吸积过程中的空气动力学分选。通过模拟球粒团块的自引力收缩,我们表明:(i)CO母体的吸积会产生球粒尺寸随母体深度的逐渐变化,较大的球粒比较小的球粒更集中,(ii)随后由卵石吸积产生的任何增长都是微不足道的。这些发现为微行星通过引力坍缩形成的观点提供了实质性的支持。
2021-08-19 astro-ph.EP
Incorporation of a Late-forming Chondrule into Comet Wild 2
我们报告的岩石学,O同位素组成,和铝镁同位素系统的球粒碎片从彗星家族野生2,返回地球的美国宇航局的星尘任务。这个物体显示了II型球粒的特征,它是由一个演化的氧同位素库形成的。没有发现Al 26消失的证据,(26 Al/27 Al)0 < 3.0 x 10^-6。假设铝26在太阳星云中均匀分布,这种粒子的结晶至少比最早的太阳系天体晚300万年--与大多数陨石球粒相比相对较晚。我们解释这个对象在柯伊伯带机构的存在,作为晚,大规模运输的小天体之间的内部和外部太阳星云的证据。我们的观测结果限制了木星的形成(如果它比这个彗星球粒离太阳更远,那么它将成为向外运输的障碍),在富含钙铝的包裹体之后超过300万年。
2011-12-30 astro-ph.EP
The effect of multiple particle sizes on cooling rates of chondrules produced in large-scale shocks in the solar nebula
球粒是研究早期太阳星云的物理条件和过程的最佳探测器之一。建议球粒形成模型进行评估的基础上,他们的能力,以配合陨石的证据,特别是实验的限制,他们的热历史。与球粒热历史最一致的模型是穿过太阳星云中的冲击波。现有的模型加热的冲击一般产生一个很好的一阶近似推断球粒冷却速率。然而,他们预测在冲击前区域的长期加热,这将导致挥发性损失和同位素分馏,这是没有观察到的。这些模型通常包括单一(大)尺寸的颗粒,即,球粒前体,或最多,伴随着微米级晶粒的大颗粒。球粒形成过程中存在的固体的尺寸分布控制受影响区域的不透明度,并显着影响球粒的热历史。大颗粒的颗粒蒸发太快,以防止球粒前体的过度加热。然而,孤立的颗粒在球粒形成区域将迅速凝聚成分形聚集体。由来自激波前沿的红外辐射进行的激波前加热将导致这些聚集体熔化并坍塌成中等尺寸(数十微米)的颗粒。我们发现,包含这样的颗粒产生球粒冷却速率与岩石学和同位素的限制。
2016-03-11 astro-ph.EP
The formation conditions of enstatite chondrites: Insights from trace element geochemistry of olivine-bearing chondrules in Sahara 97096 (EH3)
我们报告在原位LA-ICP-MS微量元素分析的硅酸盐相的橄榄石轴承球粒在撒哈拉97096(EH 3)顽火辉石球粒陨石。大多数橄榄石和顽火辉石的稀土元素(REE)模式相媲美的我型球粒在普通的陨石。因此,它们可能具有类似的火成岩起源,可能在类似的氧化还原条件下。然而,中静态经常显示负Eu和/或Yb(和更罕见的Sm)异常,显然是不平衡的橄榄石和顽火辉石。我们认为,这反映了结晶的oldhamite在硫化事件中,已经推断的其他人,在此期间的中稳态熔融,在那里的互补积极的Eu和Yb异常oldhamite表现出可能会出现由于这些元素的二价态。大部分火成奥铁榴石可能因惯性加速度或表面张力效应而被从球粒中排出,并导致EH球粒陨石外部发现大量不透明结核。在两个球粒,橄榄石和顽火辉石表现出负斜率的稀土元素模式,这可能是一个极端的表现的一般现象(可能与近液相线分区)的基础上观察到的轻稀土元素过剩的大多数球粒硅酸盐相对于平衡预测。在这两个球粒之一的硅酸盐相显示互补的Eu,Yb和Sm异常提供了直接的证据,这些元素的二价态的假设发生在某个阶段的形成水库顽火辉石。我们的工作支持的想法,顽火辉石的特性可能不需要在高C/O比的冷凝序列,因为一直认为。
2016-06-01 astro-ph.EP
Generating potassium abundance variations in the Solar Nebula
南极陨石的一个有趣的方面是它们是互补的:虽然它们各自的成分有着广泛的丰度变化,但大块的南极陨石几乎有太阳的成分。这就意味着,这些类太阳能的储层是由不同成分的子储层组装而成的,这些子储层产生了不同的成分。我们专注于解释球粒之间的钾丰度变化,即使在一个单一的球粒陨石,同时保持所观察到的CI $^{41}$ K到$^{39}$ K的比例。这需要物理分离钾和球粒,同时温度足够高,使K处于气相。我们研究了几种机制,可以驱动尘埃通过气体,并表明,这样做本地将需要长(亚轨道到许多轨道)的时间尺度;最短的钾耗尽时间尺度发生在一个场景中,陨石球粒形成高以上的中平面和解决了蒸发钾。虽然轨道时间尺度与实验室球粒冷却速率估计值不一致,但任何其他钾丰度变化起源的模型都必须与产生大量相关储层的严重后勤困难作斗争,这些储层在钾丰度方面变化很大,但在钾同位素比值方面没有变化。
2016-04-26 astro-ph.EP
Hybrid accretion of carbonaceous chondrites by radial transport across the Jupiter barrier
了解球粒陨石成分的起源及其吸积途径对于解开原行星盘中质量传输的量级、类地行星区域的吸积历史以及推而广之,其益生元库存至关重要。在这里,我们跟踪遗产的原始组件从相对不变的CV球粒陨石Leoville通过其质量独立的铬和质量依赖的锌同位素组成。如此详细地研究这些陨石碎片揭示了球粒的洋葱壳结构,其特征是54Cr和66Zn贫乏的核心被越来越多的54Cr和66Zn丰富的火成岩边缘和细粒尘埃的外层所包围。这被解释为一个渐进的增加54铬和66锌丰富,CI样的材料,这些碳质方解石的增生区域。我们的研究结果表明,所观察到的铬同位素范围球粒从更多的蚀变CV陨石是球粒和基质之间的化学平衡的结果,在次生蚀变。莱奥维尔陨石球粒核心的贫54铬性质意味着形成于内太阳系,随后大量向外的陨石球粒运输通过木星屏障。与此同时,CI类粉尘向内转移。我们建议,吸积地球获得CI类尘埃通过这种机制在磁盘的寿命。这种球粒和基质的径向混合显示了木星作为有效屏障的有限能力,并随着时间的推移保持了非碳质和碳质球粒陨石的二分法。最后,也考虑到目前的天体物理模型,我们探讨内和外太阳系的CV球粒陨石母体的起源。
2021-03-03 astro-ph.EP
High-Temperature Processing of Solids Through Solar Nebular Bow Shocks: 3D Radiation Hydrodynamics Simulations with Particles
太阳系形成的一个基本的未解决的问题是解释在南极陨石中发现的球粒的熔化和结晶。星云冲击中球粒熔化的理论模型已被证明与从实验室实验中推断的球粒热历史的许多方面是一致的;但是,驱动这些冲击的机制尚不清楚。在偏心轨道上的微行星和行星胚胎,当它们以超音速运动通过盘状气体时,会产生弓形激波,这也是球粒熔化激波的一个可能来源。我们通过三维辐射流体力学模拟研究了小行星弓激波中球粒的形成。结合通量限制扩散和蒙特卡罗方法的元素,一个新的辐射输运算法被用来捕捉弓激波周围的辐射输运的复杂性。还使用包括H $_2$的旋转、振动和解离模式的状态方程。在模拟中直接跟踪固体,并记录其热历史。绝热膨胀使气体迅速冷却,胚胎后面的尾激波会引起二次加热事件。辐射传输是有效的,小行星周围的弓形激波可以有光度$\sim$几个$\times10^{-8}$ L $_{\odot}$。虽然禁止和径向球粒纹理可以在这里探讨的辐射冲击,斑状球粒可能只在绝热极限。我们提出了一系列的预测冷却曲线,值得在实验室实验中进行调查,以确定是否由弓冲击产生的固体陨石记录中的球粒或其他固体。
2013-08-27 astro-ph.EP
Oxygen Isotopic Compositions of Chondrules as Probes of Solar Protoplanetary Disk Formation
Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology(日本海洋地球科学技术局);Kochi Institute for Core Sample Research, EMS, Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology(日本海洋地球科学技术局高知岩心研究所以及EMS);Marine Core Research Institute, Kochi University(高知大学海洋岩心研究所);Department of Earth and Planetary Sciences, Institute of Science Tokyo(东京科学大学地球与行星科学系)
本文通过一维模拟研究陨石球粒的氧同位素组成,探讨原行星盘中物质分布和云核成分对球粒形成的影响,发现中等或较大质量沉降范围可解释碳质球粒陨石的氧同位素特征。
2026-04-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
Origin of moderately volatile elements in Earth inferred from mass-dependent Ge isotope variations among chondrites
Max Planck Institute for Solar System Research(马克斯·普朗克太阳系统研究所);University of California Santa Cruz(加州大学圣克鲁兹分校)
本研究通过测定碳质球粒陨石和顽火辉石球粒陨石的Ge同位素组成,发现地球中等挥发性元素源自约2:1的CI与顽火辉石球粒陨石混合,且晚期有富挥发分碳质球粒陨石物质加入,为地球挥发分起源提供了新约束。
2025-05-10 astro-ph.EP
Variable refractory lithophile element compositions of planetary building blocks: insights from components of enstatite chondrites
球粒陨石是太阳系历史最早阶段遗留下来的物质沉积物。基于其未分化的性质和较少分离的化学成分,陨石被广泛认为是类地行星及其胚胎的未加工的构建块。类地行星的化学成分模型通常发现,在大块天体中,难熔亲石元素(RLE)的相对丰度(“恒定RLE比规则”),基于陨石和太阳光球之间RLE比的有限变化。在这里,我们表明,RLE比,如Nb/Ta,Zr/Hf,Sm/Nd和Al/Ti,分馏从太阳值的球粒顽火辉石(EC)。个别EC球粒的分馏RLE比文件不同的亲硫亲和性的RLE高度还原环境和分离的RLE轴承硫化物硅酸盐球粒形成之前和/或期间。与此相反,散装EC有太阳一样的RLE比,表明物理分选的硅酸盐和硫化物是可以忽略不计的EC母体的吸积之前和期间。同样,如果地球的吸积是由EC类物质主导的,正如多种同位素系统学所支持的那样,吸积盘中硅酸盐和硫化物的物理分选不应该发生在地球的构建块中。或者,地球的前体可能是高温星云物质,在RLE分馏之前由于含RLE硫化物的沉淀而冷凝。经历了选择性的硅酸盐或金属/硫化物相的去除或吸积的高度还原的行星,如水星,可能有分馏,非太阳的整体RLE比率。
2021-05-30 astro-ph.EP
Heterogeneous accretion of Earth inferred from Mo-Ru isotope systematics
陨石和块状硅酸盐地球(BSE)的Mo和Ru同位素组成为地球建筑材料的来源提供了重要线索。先前的研究认为,非碳质(NC)和碳质(CC)陨石群共同定义了钼-钌的“宇宙”相关性,而BSE图对这种相关性的延伸。这些观测结果被认为是地球最后10-15%的吸积物质来自于一个均匀的内部盘储层,其同位素组成类似顽火辉石。在这里,使用新的钼和钌同位素数据以前未经调查的陨石群,我们表明,钼-钌相关性只存在于NC陨石,和BSE和CC陨石脱落这种钼-钌相关性。这些观测表明,地球吸积的最后阶段是异质的,由NC和CC材料的混合物组成。钼钌同位素系统是最好的占无论是NC遗产的后期单板结合CC遗产的月球形成的巨大的冲击,或由混合NC-CC组合物的两个组件。CC机构参与地球的后期增生组合与核幔分化的化学模型是一致的,它主张增加更多的氧化和挥发性丰富的物质对地球的形成结束。因此,这项研究解决了均匀吸积模型的基础上先前的解释陨石的钼,钌系统和地球的非均质吸积的化学证据之间的不一致。
2020-01-15 astro-ph.EP
Isotopic evolution of the inner Solar System inferred from molybdenum isotopes in meteorites
非碳质(NC)和碳质(CC)陨石的同位素组成有着根本的不同,这揭示了太阳原行星盘中存在着两个不同的储存库,它们可能被木星分开。然而,这些水库之间的物质交换程度,以及这如何影响内盘的组成尚不清楚。在这里,我们表明,NC陨石显示广泛相关的钼,钛,铬,镍的同位素变化,表明除了同位素不同的材料的内盘。添加的材料类似于块CC陨石和Ca-Al丰富的夹杂物在其富集的富中子同位素方面,但不像后者的材料也富含S-过程核素。NC陨石的同位素组成与其母体的吸积年龄的比较表明,同位素的变化内盘不反映连续的组成变化,通过添加CC灰尘,表明有效的分离NC和CC水库和有限的内部和外部磁盘之间的材料交换。相反,NC陨石之间的同位素变化更有可能记录了从太阳的母体分子云坠落期间快速变化的盘组成,其中每个微行星在形成时锁定了盘的即时组成。这个模型的一个推论是,晚形成的微行星在内盘主要吸积从二次尘埃之间的碰撞产生的预先存在的NC微行星。
2020-06-24 astro-ph.EP
Elemental and isotopic variability in solar system materials by mixing and processing of primordial disk reservoirs
行星体之间的同位素异常是行星遗传学和太阳系动力学演化的关键制约因素。然而,为了释放这些异常的全部潜力,以限制在磁盘中的材料的处理,混合和运输,它是必不可少的,以确定负责生产行星尺度的同位素变化的主要组成部分,并调查它们如何与继承自太阳系的父母分子云的同位素异质性。为了解决这些问题,我们测量了Ti和Sr同位素组成的钙,铝丰富的夹杂物(CAIs)的Allenium CV3球粒陨石,以及酸浸出液和不溶性残留物的Murchison CM2球粒陨石,并结合这些结果与文献数据的前太阳颗粒,黑云母,球粒,和散装陨石。我们的分析表明,矿物规模的星云同位素的不均匀性采样的沥滤物和太阳前颗粒在很大程度上解耦的行星尺度的同位素异常。结合大量元素的同位素异常数据表明,非碳质(NC)和碳质(CC)陨石之间的差异是NC材料和星云水库(称为IC)的同位素组成类似于CAIs,但其化学成分类似于散装陨石之间的混合的产物。在我们的首选模型中,这两个星云水库的同位素组成不同,反映了太阳系的父母分子云核心的遗传异质性,因此从来没有完全均匀的崩溃。行星尺度的同位素异常,因此造成变量混合同位素不同的原始磁盘水库,这些水库在不同的星云环境中的选择性处理,从而形成星云产品的非均匀分布。
2019-07-02 astro-ph.EP
Cosmic Ray Induced Mass-Independent Oxygen Isotope Exchange: A Novel Mechanism for Producing $^{16}$O depletions in the Early Solar System
我们太阳系形成的一个基本难题是理解为什么与太阳相比,包括行星、彗星和小行星在内的地球天体中的$^{16}$ O会减少。最受欢迎的机制是CO气体的选择性光解产生$^{16}$ O贫化水,需要精细调整的混合时间尺度来将$^{16}$ O贫化水从寒冷的外太阳系输送到与尘埃颗粒进行同位素交换,以产生今天观察到的$^{16}$ O贫化行星体。在这里,我们表明,高能粒子辐照的SiO $_2$(和Al $_2$ O $_3$)使它们容易与H $_2$ O冰在温度低至10 K的异常同位素交换。观测到的异常同位素交换量(D $^{16}$ O)足以产生太阳系中地球天体的$^{16}$ O耗尽特征。我们计算了宇宙射线曝光时间所需的产生观测到的$^{16}$ O耗尽硅酸盐(SiO2)尘埃在星际介质和早期太阳系,并发现辐射损伤引起的氧同位素交换可以迅速(~10 - 100年)耗尽$^{16}$ O尘埃颗粒在太阳的T-金牛相位。我们的模型解释了为什么在太阳系中发现的最古老和最难熔的矿物,无水钙铝夹杂物(CAIs),通常是$^{16}$ O富集相比,球粒和散装陆地固体,并提供了一个机制,生产$^{16}$ O耗尽颗粒非常早在太阳系的历史。我们的发现对氧同位素在太阳系、星际介质、行星的形成及其组成部分以及质量无关同位素效应的性质具有广泛的意义。
2021-09-10 astro-ph.EP astro-ph.HE
Paleomagnetic evidence for a disk substructure in the early solar system
天文观测和陨石的同位素测量表明,子结构在原行星盘中很常见,甚至可能存在于太阳星云中。在这里,我们进行古地磁测量的球粒在CO碳质陨石调查这些磁盘子结构的存在和性质。我们表明,在CO碳质陨石球粒的古地磁表明存在一个101 $\pm$ 48 $μ$ T场的太阳星云在外太阳系($\sim$ 3至7 AU的太阳)。相对于从内太阳系($\lesssim$ 3 AU)陨石推断的磁场强度,该磁场的高强度表明两个储层之间的星云吸积存在$\sim$ 5至150倍的不匹配。这表明,大量的质量损失从磁盘与一个主要的磁盘子结构,可能是由于磁化磁盘风。
2021-10-18 astro-ph.EP physics.geo-ph
Distribution of s-, r-, and p-process nuclides in the early Solar System inferred from Sr isotope anomalies in meteorites
本研究利用高精度84Sr同位素数据揭示太阳系内部84Sr均一性,表明s-、r-、p-过程核素相关变化源于原初尘埃储库混合而非前太阳尘埃热加工。
2023-07-05 astro-ph.EP physics.geo-ph
A Lower Limit of Atmospheric Pressure on Early Mars Inferred from Nitrogen and Argon Isotopic Compositions
我们使用氮和稀有气体的元素和同位素组成来研究火星大气的损失和补充的历史。计算大气层的演变时考虑到各种过程:小行星和彗星的撞击侵蚀和补充、太阳辐射和风引起的大气逃逸、火山脱气和行星际尘埃颗粒的气体沉积。我们的模型再现了火星大气中N和稀有气体(除N2)的元素和同位素组成,从探测任务和火星陨石分析中推断。其他过程,如电离诱导的分馏,这是不包括在我们的模型中,可能会作出很大的贡献,在生产目前的同位素组成。由于猛烈轰击期间的强烈撞击极大地影响了大气质量,大气压力随机演变。虽然稠密的大气层保留了原始的同位素组成,但早期火星上稀薄的大气层受到随机撞击事件和逃逸引发的分馏的严重影响。在大气压力降低后分馏的开始被解释为在较低的大气压力下同位素分馏的时间尺度较短。我们的数值计算结果与火星陨石Allan Hills 84001中记录的古代大气中分馏较少的N($^15$ N/ $^14$ N)和Ar($^38$ Ar/ $^36$ Ar)同位素组成的比较,提供了4 Ga的大气压力下限,以保存原始同位素组成。我们得出结论,在4 Ga时,大气压力高于约0.5 bar。
2017-08-13 astro-ph.EP
Prevalence of short-lived radioactive isotopes across exoplanetary systems inferred from polluted white dwarfs
在太阳系中,短寿命的放射性同位素,如铝26,在行星体的形成过程中发挥了至关重要的作用,提供了重要的额外热源。值得注意的是,这导致了小行星早期和大规模的熔化和铁核心的形成,以及它们的挥发性元素,如氢和碳的损失。因此,在系外行星系统的背景下,短寿命放射性同位素的普遍存在是解释观测到的低质量系外行星中的大体积挥发物预算和大气多样性的关键。具有吸积行星物质的白矮星提供了一种独特的手段来推断太阳系外小行星中铁核心形成的频率,从而推断具有高的短寿命放射性同位素丰度的行星系的普遍性。在这里,我们设计了一个定量的方法来推断的分数行星系富含短寿命的放射性核素的星子形成的白矮星的数据。我们认为,目前的证据,从白矮星指向一个显着的一部分外星子形成了一个铁的核心。虽然这些数据可以解释为由于重力势能释放而能够区分的外月球或冥王星大小的天体的吸积,但我们的研究结果表明,对于污染的白矮星中分化物质的流行,最可能的解释是太阳系富含26 Al并不罕见。这里提出的模型表明,一个普遍存在的途径富集的系外行星系统的短寿命的放射性同位素,不赞成短寿命的放射性同位素富集的情况下,依靠罕见的机会遇到单个附近的超新星,沃尔夫-拉叶星或AGB星。
2022-06-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
Collateral Effects on Solar Nebula Oxygen Isotopes due to Injection of 26Al by a Nearby Supernova
从核心坍缩超新星的物质注入到太阳系已经形成的圆盘中,是产生短寿命放射性核素的一种机制,如26 Al和41 Ca,从太阳星云中存在的陨石的同位素研究中推断。这一假设最近受到了挑战,因为注入足够的超新星物质以匹配陨石中Al 26和Ca 41的丰度,会对氧同位素产生巨大的、可测量的和不可观测的附带影响。在这里,我们再次计算了由于超新星物质注入太阳星云而引起的氧同位素的变化,使用了我们自己祖先爆炸的各种核合成条件。不同于以往的研究,这种类型的,我们还考虑了爆炸后的核合成产物的丰度分布的非均匀性的影响。我们计算了由于注入足够的超新星物质产生的陨石丰度的26Al和41Ca的氧同位素的变化,并详细分析了预测的变化与陨石数据的兼容性。我们发现,在可能的同位素位移的范围是相当大的和敏感的参数,如祖质量和各向异性的爆炸,但是,少数兼容的情况确实存在。由于结果的广泛性和同位素产率对假设条件的敏感性,很难限制可能导致Al 26注入太阳星云的超新星。相反,我们认为,可行的反例的存在表明,它是过早使用氧同位素排除注入到太阳星云原行星盘附近的超新星26铝和41钙。
2010-10-22 astro-ph.EP
Condensate evolution in the solar nebula inferred from combined Cr, Ti, and O isotope analyses of amoeboid olivine aggregates
本文通过对Allende陨石中变形虫状橄榄石集合体的Cr、Ti、O同位素分析,发现其与富Ca-Al包体具有共同同位素组成,提出二者均形成于太阳母分子云早期下落物质,太阳系核合成同位素非均质性主要由星云凝聚物混合产生。
2024-01-12 astro-ph.EP physics.geo-ph
Infall and Disk Processes - the Message from Meteorites
本文综述了通过天体物理模型和陨石核合成同位素异常研究星周盘演化(吸积与盘过程)的最新进展,揭示了早期太阳系的同位素异质性及其对行星形成环境的启示。
2025-09-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Migration of D-type asteroids from the outer Solar System inferred from carbonate in meteorites
最近的太阳系演化动力学模型和陨石中造岩元素的同位素研究表明,富含挥发物的小行星形成于木星轨道以外的外太阳系,尽管它们目前位于主小行星带。小行星形成时的环境温度是确定小行星原始位置的一个关键诊断因素,可能由它们所含挥发物的丰度决定。特别是,陨石中碳酸盐的丰度和13 C/12 C比率记录了其母小行星中含碳挥发性物质的丰度。然而,这些碳酸盐的碳源仍然知之甚少。在这里,我们表明,塔吉什湖陨石含有丰富的碳酸盐,一贯高13 C/12 C的比例。塔吉什湖富含13 C的碳酸盐的高丰度排除了有机质作为其主要碳源。因此,塔吉什湖的母体,可能是一颗D型小行星,一定是吸积了大量富含13 C的CO2冰。塔吉什湖冰的13 C/12 C和CO2/H2O比值与彗星冰相似。因此,我们推断,至少有一些D-型小行星形成于寒冷的外太阳系,并随后进入内太阳系由于轨道不稳定的巨行星。
2019-06-23 astro-ph.EP
The carbon isotope ratio of β Pic b with high-resolution spectroscopy
Leiden Observatory, Leiden University(莱顿天文台,莱顿大学);University of Oxford(牛津大学)
通过CRIRES+高分辨率光谱测量年轻超级木星β Pic b的$^{12}C/^{13}C$比值为$58^{+18}_{-15}$,与当前星际介质一致,低于太阳值,并约束了大气参数和云层性质。
2026-06-11 astro-ph.EP
Quantifying the high early solar cosmic ray flux with cosmogenic neon isotopes in refractory minerals
本研究利用陨石中最古老难熔矿物里的宇宙成因氖核素与原行星盘尘埃输运模型,测定出早期太阳宇宙射线通量比当代高约7个数量级,与年轻恒星体观测推断的通量增强幅度一致。
2024-08-14 astro-ph.EP astro-ph.SR
Accretion regions of meteorite parent bodies inferred from a two-endmember isotopic mixing model
本文通过双端元同位素混合模型,结合多种同位素异常,定量计算了非碳质陨石母体的吸积区域,揭示了主带小行星的闯入者来源及灶神星的本地起源,并推断行星形成时木星土星轨道更圆。
2024-07-20 astro-ph.EP physics.geo-ph
Resolved gas cavities in transitional disks inferred from CO isotopologues with ALMA
年轻恒星周围的过渡盘是寻找最近形成的嵌入式行星的有希望的候选者。行星-盘相互作用模型预测,行星在捕获更大半径的尘埃时,会在气体中清除一个间隙。其他物理机制也可能是造成蛀牙的原因。先前的观测表明,这些空腔内仍然存在气体,但这种气体的空间分布仍然不确定。我们提出了高空间分辨率的观测与阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)的13 CO和C18 O线的四个良好的研究过渡盘。观测结果用于设置对气体表面密度的约束,特别是空腔尺寸和空腔内的密度下降。利用DALI物理化学模型对SR 21、HD 135344 B、DoAr 44和IRS 48的气体图像进行了分析。感兴趣的主要参数是气腔的尺寸、深度和形状。包括CO同位素选择性光解,以适当地限制从C18 O发射的外盘中的表面密度。在所有四个圆盘中,气体空腔比灰尘的空腔小3倍。模型拟合表明,与来自外盘的表面密度分布相比,气体空腔内的表面密度降低了100-10000倍。与行星-盘相互作用的间隙深度分析模型的比较表明,盘的粘度可能很低,行星质量<10 MJup时a<1 E-3。在过渡盘腔的气体和尘埃的解决测量支持模型的预测,描述行星盘的相互作用如何塑造气体盘结构和影响尘埃颗粒的演变。这些观测到的结构强烈地表明在过渡盘空腔中存在巨大的行星同伴,尽管轨道半径比通常仅从尘埃空腔半径指示的要小。
2015-12-02 astro-ph.EP astro-ph.SR
Late infall of molecular cloud material reshaped the outer Solar System
Centre for Star and Planet Formation, Globe Institute, University of Copenhagen(哥本哈根大学环球学院恒星与行星形成中心);School of Earth Sciences, University of Bristol(布里斯托大学地球科学学院)
通过分析异常球粒陨石的核合成同位素特征,发现外原行星盘被同位素不同的分子云物质补充(质量占比>30%),而内太阳系类地行星的挥发物仅来自Ivuna型星子。
2026-06-03 astro-ph.EP
Heterogeneous distribution of Al-26 at the birth of the Solar System
据信Al-26是一种寿命短(t1/2 = 0.73 Ma)现已灭绝的放射性核素,它均匀地分布在新生的太阳系中,初始Al-26/Al-27比值约为5.2 \times 10-5,表明它来自外部恒星。然而,Al-26的恒星来源和它注入太阳系的方式仍然存在争议:Al-26可能是由渐近巨星分支星、超新星或沃尔夫-拉叶星产生的,并注入原太阳分子云或原行星盘。刚玉(Al 2 O3)是太阳能成分的冷却气体的第一个冷凝物。在这里,我们发现,从富含O-16的气体(大三角洲O-17 ~ -25%)的太阳组成的微米级的Al 26冷凝物记录在太阳系诞生时的Al-26的不均匀分布:推断的初始Al-26/Al-27比范围从~6.5x10-5到<2x 10 -6; ~50%的测量的Al 26颗粒是贫Al-26。其他贫Al-26、富O-16的难熔物质包括CH榴辉岩中的富钙铝包体(CAIs)、CM榴辉岩中的板状黑云母晶体和CV、CO和CR榴辉岩中的FUN(分馏和未识别的核同位素异常)CAIs。考虑到太阳系中富含O-16的难熔固体凝结的时间明显较早且持续时间较短(<0.3 Ma),我们推断Al-26是注入到坍缩的原太阳分子云,然后在原行星盘中均匀化的。Al-26丰度与沙粒O同位素组成之间缺乏明显的相关性,这对太阳系中Al-26的恒星来源提出了重要的限制。
2011-05-13 astro-ph.EP
A perspective from extinct radionuclides on a Young Stellar Object: The Sun and its accretion disk
陨石是太阳系形成的残余物,它提供了对年轻恒星物体(YSO),即我们的太阳的动力学和演化的直接一瞥。我们对太阳诞生的天体物理学背景、行星从微米级尘埃到类地行星的生长年表以及年轻太阳的活动的大部分知识都来自于对已灭绝的放射性核素,如26 Al(t1/2 = 0.717百万年)的研究。在这里,我们回顾了行星材料中的绝灭放射性核素(太阳系形成时存在的短寿命同位素,现在已经衰变到检测水平以下)的特征如何影响当前太阳系形成的范式。特别注意将陨石测量与YSO的远程天文观测和建模工作联系起来。一些已灭绝的放射性核素是从银河系长期的化学演化中继承下来的,另一些是由附近的超新星注入太阳系的,还有一些是由金牛座T型太阳的粒子辐射产生的。从已灭绝的放射性核素推断的年代学显示,尘埃在盘的内部聚集形成厘米级颗粒的速度非常快(<50 kyr),星子的形成开始得很早,跨越了几百万年,行星胚胎(可能像火星)在几百万年内形成,而类地行星(像地球)在太阳诞生后的几千万年完成了它们的生长。
2011-05-25 astro-ph.EP astro-ph.SR