英国温奇科姆陨石简史

2025-05-10 08:59探索百科

陨石坠落后，地球大气中的水几乎没有时间污染它。Credit: Trustees of the Natural History Museum, Author provided

据美国物理学家组织网（by Martin D. Suttle, The Conversation）：2021年2月28日，30年来第一次，一颗陨石坠落在英国，后来被科学家发现。今天，国际上正在努力研究这块太空岩石，并更多地了解它在早期太阳系中的位置。

这块陨石是以格洛斯特郡的温奇科姆镇命名的，在那里发现了几块碎片，包括落在一户人家车道上的一块。

这颗陨石形成于45亿年前遥远的外太阳系，在木星轨道之外。我们称这样的物体为原始物体，因为它们包含了一些在我们的宇宙邻居中形成的最早的固体物质，提供了对我们太阳系处于婴儿期的洞察。

随着时间的推移，许多这种固体物质合并形成更大的物体，最终导致行星的出现。一些避免在行星组装过程中被消耗的早期建筑材料，今天以小行星甚至更小的物体的形式存在。温彻科姆陨石就是这样一个天体。

这些自由漫游的行星积木中的一些可能负责向早期地球输送水。因此，Winchcombe可以让我们一窥古代太阳系中水在固体上的活动。

穿越空间的路径

温奇科姆是一种罕见的陨石，被称为厘米球粒陨石。这些陨石的特点是高浓度的水和有机物(具有碳原子链的分子)，这两种物质都是生命出现的必要成分。

我们知道温奇科姆天体在坠落到地球之前在太空中的路径——它的轨道。这是科学家们仅有的五种原始含水球粒陨石之一。知道它的轨道意味着我们可以确定它来自太阳系的哪个地方。

太空岩石包含了一些太阳系中最早形成的物质。Credit: Mira Ihasz SpireGlobal, Author provided

这块陨石的碎片很快就被回收了——在到达地球的12小时内。这意味着地球大气中的水几乎没有时间与陨石反应并污染它。考虑到陨石的稀有性、原始特征和遥远的起源，它的迅速恢复使其成为研究小行星在早期太阳系中作用的理想候选对象。

这颗陨石可能曾经是一颗更大的小行星的一部分。但是在显微镜下观察温奇科姆物体的碎片，很快就清楚了，它不是一块岩石，而是许多——松散结合在一起的碎片的复杂混合物。这种结构是太空中较大的小行星之间碰撞的结果。

碰撞产生的碎片区随后合并形成了一批新的较小的第二代小行星，由于其松散块状结构，被称为碎石堆物体。温彻科姆来自这些瓦砾堆中的一个——行星出现之前的时代存在的各种岩石物体的碎片。

太空泥浆

构成温奇科姆陨石的每块岩石碎片都记录了一段独特的历史，例如，揭示了它与水的相互作用量的差异，并暗示了母小行星具有复杂的结构。

这些观察指出，要么是母体上水量变化不定，随着小行星的成长凝结成冰，要么是小行星中水流不均匀。当太空岩石与液态水接触时，它们开始发生变化，形成一种不寻常的暗黑色细颗粒“太空泥浆”

来自世界各地的研究人员抓住机会研究这些矿物，因为它们的晶体结构中含有在这些小行星上流动的原始水的分子。

一组科学家精确测量了温彻康贝中氢的不同同位素(或化学形式)。氢和氧是水中的两种化学元素之一。科学家的发现表明，陨石中含有的水与地球上的水非常相似。

用高倍显微镜可以看到温奇科姆陨石的碎片。Credit: Martin Suttle, Author provided

这加强了一个理论，即小行星在向早期地球输送水，从而形成我们今天看到的海洋方面发挥了关键作用。

灾难性碰撞

在某些时候，水和岩石之间的化学反应由于与另一颗小行星的灾难性碰撞而停止。这一事件粉碎了陨石的母体。温奇科姆陨石中的大多数岩石碎片都非常小，大小不到1毫米。这种小碎片的图案是高能碰撞的证据，但也是弱小行星的标志。

随着我们对行星构建模块的了解越来越多，我们越来越认识到温彻科姆陨石所代表的行星体类型不再以其原始形式存在。

大多数，如果不是全部的话，小行星(直径小于10千米的)很可能是碎石堆。温奇科姆是那个时代的遗迹，也是大多数小行星命运的见证。我们可以用几个简单的词来总结他们的历史:湿热，然后被粉碎成瓦砾。

研究Winchcombe还帮助我们理解了这些类型的陨石是如何在大气中分解的，以及为什么它们很少被发现是大岩石。

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