#让陨石告诉你太阳系童年的秘密# 仰望星空,或有美丽流星划过夜空。一群进行太阳系考古的学者,要从陨石中捕捉各种蛛丝马迹,尝试推演太阳系漫长历程中的一幕幕尚不为人知的故事。浙江大学物理学院研究员刘倍贝正是这群人中的一员。
4月22日,《科学进展》刊发他与丹麦哥本哈根大学和瑞典隆德大学学者合作新成果https://t.cn/A66scG5i,研究者从陨石同位素含量两极化的现象入手,推演了太阳系形成最初的五百万年间发生的故事。
研究者指出,原行星盘气体的外流是一双“看不见的手”,它参与了早期太阳系的塑造,影响了小天体和行星的形成。刘倍贝及合作者据此构建了早期太阳系天体形成的新模型。
解密早期太阳系的形成和演化
刘倍贝要推演的历史,聚焦于太阳系诞生之初的五百万年,这是太阳系的童年期:幼年太阳还在成长,它的周围环绕着一个扁平的气体圆盘,也称为原行星盘,它就像行星们的共同“摇篮”,行星靠不断吸积盘中漂浮的固体颗粒长大。而作为“天外来客”的陨石——太阳系里的小行星、彗星或行星撞击地球后产生的碎片,它们的母体也形成于同一时期同一“摇篮”。
“陨石保留着太阳系童年期的原始信息。”刘倍贝说,“我可以通过对陨石的研究,解密探索早期太阳系形成和演化的过程。这有点像破案,需要大胆的想象和缜密的推理,把不同的案发线索串联起来,还原事件的真相。”摆在刘倍贝等学者面前的确实有一桩“大案”:陨石的同位素含量存在明显的两极化,泾渭分明的现象。
从物质成分上,陨石可分为炭质陨石和非炭质陨石。炭质陨石含有更多的挥发性物质,包括含碳有机物和水等,而非炭质陨石则含有更多的难熔性金属元素。
学界认为,这种的差异源于陨石的母体形成时的位置。“原行星盘越靠近太阳的位置,温度就越高,挥发性物质含量就越低,以非炭质固体物质为主;越远离太阳,温度越低,以炭质物质为主。”刘倍贝又从最近的研究中发现了一条新线索:这两类陨石的同位素含量也大相径庭。
“没有发现任何一块陨石处于中间地带。”刘倍贝说,这种两极化的现象令天文学界尤为惊讶。根据同位素测年法,陨石的形成时间横跨整个原行星盘阶段,它们吸积的固体物质通常而言是相互流通的,它们在组分上应该呈现一定的连续性,然而真实观测则是两极化。
“它在告诉我们什么呢?”刘倍贝说,两极化的现象提示了在原行星盘中可能存在大尺度、长时间的物质隔离,这是人们在研究太阳系早期演化中碰到的一大难题。
木星开沟真的塑造了早期的太阳系?
长时间、大尺度的物质隔离,让人联想到空间隔绝的可能性。会不会有一种力量,让原行星盘形成了彼此相互隔离的区域?有学者提出,这种力量来自于太阳系中的大兄长气态巨行星木星,即“木星开沟”理论可以用来解释陨石成分两极化的现象。
他们认为,木星的固体核在太阳系诞生之初的一百万年内形成,它凭借其巨大的质量和强大的引力,在气体盘中开一个深沟,完全阻断后续固体颗粒的内流,内外盘的固体物质自此隔绝。
最近几年的天文观测也捕捉到了“巨行星开沟”的证据。ALMA射电望远镜阵列观测到的AS 209系统的原行星盘,位于距地球410光年外的蛇夫座。该行星盘显示出明显的环状沟壑,中间深色的暗沟被认为由类似于木星的巨行星“开沟”导致。
“木星开沟真的塑造了早期的太阳系吗?”刘倍贝提出了质疑。最大的疑点来自于形成于内盘的两种非炭质陨石,普通球粒陨石(OC)和顽火辉石球粒陨石(EC)。
“如果木星真在气体盘中开一个深沟而完全阻断后续固体颗粒的内流,则内外盘的固体物质自此隔绝。那么内盘非炭质固体颗粒物会因快速迁移而消耗殆尽。这样一来,普通球粒陨石(OC)和顽火辉石球粒陨石(EC)的母体就没有可以吸积的非炭质固体颗粒物,就无法长大了。”刘倍贝说。陨石测年研究表明,O型和E型球粒陨石形成于太阳系诞生后的两到三百万年间,这说明,非炭质固体颗粒物还是能长时间流通且存在于内盘区域。
相反地,如果木星开的沟不够深,就不能有效地阻挡固体颗粒的迁移,内外盘的物质还是流通的,就无法导致两类陨石同位素的两极化现象。“我们发现,‘木星开沟’很难自洽地同时解释太阳系陨石形成年龄和同位素含量这两大观测。”刘倍贝说。
重新审视太阳系的童年
还有什么物理机制解释陨石的两极化呢?刘倍贝提出了一种全新的想法,从时间演化上的隔绝来解释陨石同位素的两极化。
在太阳系的童年时期,原行星盘中的固体颗粒因会源源不断从外盘区域迁移流向内盘。刘倍贝和他的合作者提出,研究这一过程应该充分考虑行星盘中气体的运动,这一点在过去的工作中被忽视了。气体盘中的流体遵循着动量守恒原则,盘内侧区域的气体向内流,最后被太阳吸积。与此同时,外盘的气体向外流,不断地扩充着盘的外部疆域。“就像涨潮的海水,不断地向外吞噬岸边的沙滩。”刘倍贝说。
考虑原行星盘气体外流效应之后,他们重新对盘内固体颗粒物的迁移状况进行了模拟,结果显示:在盘外部气体外流的推动下,固体颗粒物的迁移速率和方向发生改变。它们最终进入内盘的时间被大大延长了。
“我们发现,初始位于25个日地距离(AU)以外的炭质固体颗粒需要经过三百万年才会最终迁移进入内盘类地行星形成区。”刘倍贝说。
刘倍贝用了一张图表形象地展示了这一“复盘”:不同时期、不同位置的陨石母体以及它们的同位素含量的差异。“重要的是,该模型预示着不同陨石的同位素差异并不是空间上的隔绝,而是形成时间上的演化。”刘倍贝说。
早期,位于内盘的火星和地球吸积的是非炭质固体颗粒。在约两至三百万年之后,炭质颗粒物最终迁移进入内盘。此后地球和火星吸积炭质物质长大,因而它们的同位素含量是两大类固体物质的混合。这也自洽地解释诸如观测上的火星和地球的同位素含量是介于这两类陨石之间。
刘倍贝说,从现有的观测出发,并不能对木星的形成时间给出更严格的限制。现今的木星位于距太阳5.2 AU处,木星形成的位置学界有两种假说。一种认为木星为原位形成,成长过程中没有大尺度的轨道迁移。另一种认为木星形成于外盘较远处(10 AU 之外)。
“我们的模型更支持后者。”刘倍贝说,因为木星大气中发现的诸多易挥发性元素包括碳,磷,氮和氩其含量均比太阳高出数倍之多,这一现象很难被原位形成理论解释。
此外,木星质量增长之余也与气体盘相互作用,产生向内的轨道迁移。木星内移过程中不断地散射沿途的炭质陨石母体进入内盘,产生了现今太阳系小行星带的特有的群体分布和轨道构型。https://t.cn/A66scG5x
4月22日,《科学进展》刊发他与丹麦哥本哈根大学和瑞典隆德大学学者合作新成果https://t.cn/A66scG5i,研究者从陨石同位素含量两极化的现象入手,推演了太阳系形成最初的五百万年间发生的故事。
研究者指出,原行星盘气体的外流是一双“看不见的手”,它参与了早期太阳系的塑造,影响了小天体和行星的形成。刘倍贝及合作者据此构建了早期太阳系天体形成的新模型。
解密早期太阳系的形成和演化
刘倍贝要推演的历史,聚焦于太阳系诞生之初的五百万年,这是太阳系的童年期:幼年太阳还在成长,它的周围环绕着一个扁平的气体圆盘,也称为原行星盘,它就像行星们的共同“摇篮”,行星靠不断吸积盘中漂浮的固体颗粒长大。而作为“天外来客”的陨石——太阳系里的小行星、彗星或行星撞击地球后产生的碎片,它们的母体也形成于同一时期同一“摇篮”。
“陨石保留着太阳系童年期的原始信息。”刘倍贝说,“我可以通过对陨石的研究,解密探索早期太阳系形成和演化的过程。这有点像破案,需要大胆的想象和缜密的推理,把不同的案发线索串联起来,还原事件的真相。”摆在刘倍贝等学者面前的确实有一桩“大案”:陨石的同位素含量存在明显的两极化,泾渭分明的现象。
从物质成分上,陨石可分为炭质陨石和非炭质陨石。炭质陨石含有更多的挥发性物质,包括含碳有机物和水等,而非炭质陨石则含有更多的难熔性金属元素。
学界认为,这种的差异源于陨石的母体形成时的位置。“原行星盘越靠近太阳的位置,温度就越高,挥发性物质含量就越低,以非炭质固体物质为主;越远离太阳,温度越低,以炭质物质为主。”刘倍贝又从最近的研究中发现了一条新线索:这两类陨石的同位素含量也大相径庭。
“没有发现任何一块陨石处于中间地带。”刘倍贝说,这种两极化的现象令天文学界尤为惊讶。根据同位素测年法,陨石的形成时间横跨整个原行星盘阶段,它们吸积的固体物质通常而言是相互流通的,它们在组分上应该呈现一定的连续性,然而真实观测则是两极化。
“它在告诉我们什么呢?”刘倍贝说,两极化的现象提示了在原行星盘中可能存在大尺度、长时间的物质隔离,这是人们在研究太阳系早期演化中碰到的一大难题。
木星开沟真的塑造了早期的太阳系?
长时间、大尺度的物质隔离,让人联想到空间隔绝的可能性。会不会有一种力量,让原行星盘形成了彼此相互隔离的区域?有学者提出,这种力量来自于太阳系中的大兄长气态巨行星木星,即“木星开沟”理论可以用来解释陨石成分两极化的现象。
他们认为,木星的固体核在太阳系诞生之初的一百万年内形成,它凭借其巨大的质量和强大的引力,在气体盘中开一个深沟,完全阻断后续固体颗粒的内流,内外盘的固体物质自此隔绝。
最近几年的天文观测也捕捉到了“巨行星开沟”的证据。ALMA射电望远镜阵列观测到的AS 209系统的原行星盘,位于距地球410光年外的蛇夫座。该行星盘显示出明显的环状沟壑,中间深色的暗沟被认为由类似于木星的巨行星“开沟”导致。
“木星开沟真的塑造了早期的太阳系吗?”刘倍贝提出了质疑。最大的疑点来自于形成于内盘的两种非炭质陨石,普通球粒陨石(OC)和顽火辉石球粒陨石(EC)。
“如果木星真在气体盘中开一个深沟而完全阻断后续固体颗粒的内流,则内外盘的固体物质自此隔绝。那么内盘非炭质固体颗粒物会因快速迁移而消耗殆尽。这样一来,普通球粒陨石(OC)和顽火辉石球粒陨石(EC)的母体就没有可以吸积的非炭质固体颗粒物,就无法长大了。”刘倍贝说。陨石测年研究表明,O型和E型球粒陨石形成于太阳系诞生后的两到三百万年间,这说明,非炭质固体颗粒物还是能长时间流通且存在于内盘区域。
相反地,如果木星开的沟不够深,就不能有效地阻挡固体颗粒的迁移,内外盘的物质还是流通的,就无法导致两类陨石同位素的两极化现象。“我们发现,‘木星开沟’很难自洽地同时解释太阳系陨石形成年龄和同位素含量这两大观测。”刘倍贝说。
重新审视太阳系的童年
还有什么物理机制解释陨石的两极化呢?刘倍贝提出了一种全新的想法,从时间演化上的隔绝来解释陨石同位素的两极化。
在太阳系的童年时期,原行星盘中的固体颗粒因会源源不断从外盘区域迁移流向内盘。刘倍贝和他的合作者提出,研究这一过程应该充分考虑行星盘中气体的运动,这一点在过去的工作中被忽视了。气体盘中的流体遵循着动量守恒原则,盘内侧区域的气体向内流,最后被太阳吸积。与此同时,外盘的气体向外流,不断地扩充着盘的外部疆域。“就像涨潮的海水,不断地向外吞噬岸边的沙滩。”刘倍贝说。
考虑原行星盘气体外流效应之后,他们重新对盘内固体颗粒物的迁移状况进行了模拟,结果显示:在盘外部气体外流的推动下,固体颗粒物的迁移速率和方向发生改变。它们最终进入内盘的时间被大大延长了。
“我们发现,初始位于25个日地距离(AU)以外的炭质固体颗粒需要经过三百万年才会最终迁移进入内盘类地行星形成区。”刘倍贝说。
刘倍贝用了一张图表形象地展示了这一“复盘”:不同时期、不同位置的陨石母体以及它们的同位素含量的差异。“重要的是,该模型预示着不同陨石的同位素差异并不是空间上的隔绝,而是形成时间上的演化。”刘倍贝说。
早期,位于内盘的火星和地球吸积的是非炭质固体颗粒。在约两至三百万年之后,炭质颗粒物最终迁移进入内盘。此后地球和火星吸积炭质物质长大,因而它们的同位素含量是两大类固体物质的混合。这也自洽地解释诸如观测上的火星和地球的同位素含量是介于这两类陨石之间。
刘倍贝说,从现有的观测出发,并不能对木星的形成时间给出更严格的限制。现今的木星位于距太阳5.2 AU处,木星形成的位置学界有两种假说。一种认为木星为原位形成,成长过程中没有大尺度的轨道迁移。另一种认为木星形成于外盘较远处(10 AU 之外)。
“我们的模型更支持后者。”刘倍贝说,因为木星大气中发现的诸多易挥发性元素包括碳,磷,氮和氩其含量均比太阳高出数倍之多,这一现象很难被原位形成理论解释。
此外,木星质量增长之余也与气体盘相互作用,产生向内的轨道迁移。木星内移过程中不断地散射沿途的炭质陨石母体进入内盘,产生了现今太阳系小行星带的特有的群体分布和轨道构型。https://t.cn/A66scG5x
#让陨石告诉你太阳系童年的秘密# 仰望星空,或有美丽流星划过夜空。一群进行太阳系考古的学者,要从陨石中捕捉各种蛛丝马迹,尝试推演太阳系漫长历程中的一幕幕尚不为人知的故事。浙江大学物理学院研究员刘倍贝正是这群人中的一员。
4月22日,《科学进展》刊发他与丹麦哥本哈根大学和瑞典隆德大学学者合作新成果https://t.cn/A66scG5i,研究者从陨石同位素含量两极化的现象入手,推演了太阳系形成最初的五百万年间发生的故事。
研究者指出,原行星盘气体的外流是一双“看不见的手”,它参与了早期太阳系的塑造,影响了小天体和行星的形成。刘倍贝及合作者据此构建了早期太阳系天体形成的新模型。
解密早期太阳系的形成和演化
刘倍贝要推演的历史,聚焦于太阳系诞生之初的五百万年,这是太阳系的童年期:幼年太阳还在成长,它的周围环绕着一个扁平的气体圆盘,也称为原行星盘,它就像行星们的共同“摇篮”,行星靠不断吸积盘中漂浮的固体颗粒长大。而作为“天外来客”的陨石——太阳系里的小行星、彗星或行星撞击地球后产生的碎片,它们的母体也形成于同一时期同一“摇篮”。
“陨石保留着太阳系童年期的原始信息。”刘倍贝说,“我可以通过对陨石的研究,解密探索早期太阳系形成和演化的过程。这有点像破案,需要大胆的想象和缜密的推理,把不同的案发线索串联起来,还原事件的真相。”摆在刘倍贝等学者面前的确实有一桩“大案”:陨石的同位素含量存在明显的两极化,泾渭分明的现象。
从物质成分上,陨石可分为炭质陨石和非炭质陨石。炭质陨石含有更多的挥发性物质,包括含碳有机物和水等,而非炭质陨石则含有更多的难熔性金属元素。
学界认为,这种的差异源于陨石的母体形成时的位置。“原行星盘越靠近太阳的位置,温度就越高,挥发性物质含量就越低,以非炭质固体物质为主;越远离太阳,温度越低,以炭质物质为主。”刘倍贝又从最近的研究中发现了一条新线索:这两类陨石的同位素含量也大相径庭。
“没有发现任何一块陨石处于中间地带。”刘倍贝说,这种两极化的现象令天文学界尤为惊讶。根据同位素测年法,陨石的形成时间横跨整个原行星盘阶段,它们吸积的固体物质通常而言是相互流通的,它们在组分上应该呈现一定的连续性,然而真实观测则是两极化。
“它在告诉我们什么呢?”刘倍贝说,两极化的现象提示了在原行星盘中可能存在大尺度、长时间的物质隔离,这是人们在研究太阳系早期演化中碰到的一大难题。
木星开沟真的塑造了早期的太阳系?
长时间、大尺度的物质隔离,让人联想到空间隔绝的可能性。会不会有一种力量,让原行星盘形成了彼此相互隔离的区域?有学者提出,这种力量来自于太阳系中的大兄长气态巨行星木星,即“木星开沟”理论可以用来解释陨石成分两极化的现象。
他们认为,木星的固体核在太阳系诞生之初的一百万年内形成,它凭借其巨大的质量和强大的引力,在气体盘中开一个深沟,完全阻断后续固体颗粒的内流,内外盘的固体物质自此隔绝。
最近几年的天文观测也捕捉到了“巨行星开沟”的证据。ALMA射电望远镜阵列观测到的AS 209系统的原行星盘,位于距地球410光年外的蛇夫座。该行星盘显示出明显的环状沟壑,中间深色的暗沟被认为由类似于木星的巨行星“开沟”导致。
“木星开沟真的塑造了早期的太阳系吗?”刘倍贝提出了质疑。最大的疑点来自于形成于内盘的两种非炭质陨石,普通球粒陨石(OC)和顽火辉石球粒陨石(EC)。
“如果木星真在气体盘中开一个深沟而完全阻断后续固体颗粒的内流,则内外盘的固体物质自此隔绝。那么内盘非炭质固体颗粒物会因快速迁移而消耗殆尽。这样一来,普通球粒陨石(OC)和顽火辉石球粒陨石(EC)的母体就没有可以吸积的非炭质固体颗粒物,就无法长大了。”刘倍贝说。陨石测年研究表明,O型和E型球粒陨石形成于太阳系诞生后的两到三百万年间,这说明,非炭质固体颗粒物还是能长时间流通且存在于内盘区域。
相反地,如果木星开的沟不够深,就不能有效地阻挡固体颗粒的迁移,内外盘的物质还是流通的,就无法导致两类陨石同位素的两极化现象。“我们发现,‘木星开沟’很难自洽地同时解释太阳系陨石形成年龄和同位素含量这两大观测。”刘倍贝说。
重新审视太阳系的童年
还有什么物理机制解释陨石的两极化呢?刘倍贝提出了一种全新的想法,从时间演化上的隔绝来解释陨石同位素的两极化。
在太阳系的童年时期,原行星盘中的固体颗粒因会源源不断从外盘区域迁移流向内盘。刘倍贝和他的合作者提出,研究这一过程应该充分考虑行星盘中气体的运动,这一点在过去的工作中被忽视了。气体盘中的流体遵循着动量守恒原则,盘内侧区域的气体向内流,最后被太阳吸积。与此同时,外盘的气体向外流,不断地扩充着盘的外部疆域。“就像涨潮的海水,不断地向外吞噬岸边的沙滩。”刘倍贝说。
考虑原行星盘气体外流效应之后,他们重新对盘内固体颗粒物的迁移状况进行了模拟,结果显示:在盘外部气体外流的推动下,固体颗粒物的迁移速率和方向发生改变。它们最终进入内盘的时间被大大延长了。
“我们发现,初始位于25个日地距离(AU)以外的炭质固体颗粒需要经过三百万年才会最终迁移进入内盘类地行星形成区。”刘倍贝说。
刘倍贝用了一张图表形象地展示了这一“复盘”:不同时期、不同位置的陨石母体以及它们的同位素含量的差异。“重要的是,该模型预示着不同陨石的同位素差异并不是空间上的隔绝,而是形成时间上的演化。”刘倍贝说。
早期,位于内盘的火星和地球吸积的是非炭质固体颗粒。在约两至三百万年之后,炭质颗粒物最终迁移进入内盘。此后地球和火星吸积炭质物质长大,因而它们的同位素含量是两大类固体物质的混合。这也自洽地解释诸如观测上的火星和地球的同位素含量是介于这两类陨石之间。
刘倍贝说,从现有的观测出发,并不能对木星的形成时间给出更严格的限制。现今的木星位于距太阳5.2 AU处,木星形成的位置学界有两种假说。一种认为木星为原位形成,成长过程中没有大尺度的轨道迁移。另一种认为木星形成于外盘较远处(10 AU 之外)。
“我们的模型更支持后者。”刘倍贝说,因为木星大气中发现的诸多易挥发性元素包括碳,磷,氮和氩其含量均比太阳高出数倍之多,这一现象很难被原位形成理论解释。
此外,木星质量增长之余也与气体盘相互作用,产生向内的轨道迁移。木星内移过程中不断地散射沿途的炭质陨石母体进入内盘,产生了现今太阳系小行星带的特有的群体分布和轨道构型。https://t.cn/A66scG5x
4月22日,《科学进展》刊发他与丹麦哥本哈根大学和瑞典隆德大学学者合作新成果https://t.cn/A66scG5i,研究者从陨石同位素含量两极化的现象入手,推演了太阳系形成最初的五百万年间发生的故事。
研究者指出,原行星盘气体的外流是一双“看不见的手”,它参与了早期太阳系的塑造,影响了小天体和行星的形成。刘倍贝及合作者据此构建了早期太阳系天体形成的新模型。
解密早期太阳系的形成和演化
刘倍贝要推演的历史,聚焦于太阳系诞生之初的五百万年,这是太阳系的童年期:幼年太阳还在成长,它的周围环绕着一个扁平的气体圆盘,也称为原行星盘,它就像行星们的共同“摇篮”,行星靠不断吸积盘中漂浮的固体颗粒长大。而作为“天外来客”的陨石——太阳系里的小行星、彗星或行星撞击地球后产生的碎片,它们的母体也形成于同一时期同一“摇篮”。
“陨石保留着太阳系童年期的原始信息。”刘倍贝说,“我可以通过对陨石的研究,解密探索早期太阳系形成和演化的过程。这有点像破案,需要大胆的想象和缜密的推理,把不同的案发线索串联起来,还原事件的真相。”摆在刘倍贝等学者面前的确实有一桩“大案”:陨石的同位素含量存在明显的两极化,泾渭分明的现象。
从物质成分上,陨石可分为炭质陨石和非炭质陨石。炭质陨石含有更多的挥发性物质,包括含碳有机物和水等,而非炭质陨石则含有更多的难熔性金属元素。
学界认为,这种的差异源于陨石的母体形成时的位置。“原行星盘越靠近太阳的位置,温度就越高,挥发性物质含量就越低,以非炭质固体物质为主;越远离太阳,温度越低,以炭质物质为主。”刘倍贝又从最近的研究中发现了一条新线索:这两类陨石的同位素含量也大相径庭。
“没有发现任何一块陨石处于中间地带。”刘倍贝说,这种两极化的现象令天文学界尤为惊讶。根据同位素测年法,陨石的形成时间横跨整个原行星盘阶段,它们吸积的固体物质通常而言是相互流通的,它们在组分上应该呈现一定的连续性,然而真实观测则是两极化。
“它在告诉我们什么呢?”刘倍贝说,两极化的现象提示了在原行星盘中可能存在大尺度、长时间的物质隔离,这是人们在研究太阳系早期演化中碰到的一大难题。
木星开沟真的塑造了早期的太阳系?
长时间、大尺度的物质隔离,让人联想到空间隔绝的可能性。会不会有一种力量,让原行星盘形成了彼此相互隔离的区域?有学者提出,这种力量来自于太阳系中的大兄长气态巨行星木星,即“木星开沟”理论可以用来解释陨石成分两极化的现象。
他们认为,木星的固体核在太阳系诞生之初的一百万年内形成,它凭借其巨大的质量和强大的引力,在气体盘中开一个深沟,完全阻断后续固体颗粒的内流,内外盘的固体物质自此隔绝。
最近几年的天文观测也捕捉到了“巨行星开沟”的证据。ALMA射电望远镜阵列观测到的AS 209系统的原行星盘,位于距地球410光年外的蛇夫座。该行星盘显示出明显的环状沟壑,中间深色的暗沟被认为由类似于木星的巨行星“开沟”导致。
“木星开沟真的塑造了早期的太阳系吗?”刘倍贝提出了质疑。最大的疑点来自于形成于内盘的两种非炭质陨石,普通球粒陨石(OC)和顽火辉石球粒陨石(EC)。
“如果木星真在气体盘中开一个深沟而完全阻断后续固体颗粒的内流,则内外盘的固体物质自此隔绝。那么内盘非炭质固体颗粒物会因快速迁移而消耗殆尽。这样一来,普通球粒陨石(OC)和顽火辉石球粒陨石(EC)的母体就没有可以吸积的非炭质固体颗粒物,就无法长大了。”刘倍贝说。陨石测年研究表明,O型和E型球粒陨石形成于太阳系诞生后的两到三百万年间,这说明,非炭质固体颗粒物还是能长时间流通且存在于内盘区域。
相反地,如果木星开的沟不够深,就不能有效地阻挡固体颗粒的迁移,内外盘的物质还是流通的,就无法导致两类陨石同位素的两极化现象。“我们发现,‘木星开沟’很难自洽地同时解释太阳系陨石形成年龄和同位素含量这两大观测。”刘倍贝说。
重新审视太阳系的童年
还有什么物理机制解释陨石的两极化呢?刘倍贝提出了一种全新的想法,从时间演化上的隔绝来解释陨石同位素的两极化。
在太阳系的童年时期,原行星盘中的固体颗粒因会源源不断从外盘区域迁移流向内盘。刘倍贝和他的合作者提出,研究这一过程应该充分考虑行星盘中气体的运动,这一点在过去的工作中被忽视了。气体盘中的流体遵循着动量守恒原则,盘内侧区域的气体向内流,最后被太阳吸积。与此同时,外盘的气体向外流,不断地扩充着盘的外部疆域。“就像涨潮的海水,不断地向外吞噬岸边的沙滩。”刘倍贝说。
考虑原行星盘气体外流效应之后,他们重新对盘内固体颗粒物的迁移状况进行了模拟,结果显示:在盘外部气体外流的推动下,固体颗粒物的迁移速率和方向发生改变。它们最终进入内盘的时间被大大延长了。
“我们发现,初始位于25个日地距离(AU)以外的炭质固体颗粒需要经过三百万年才会最终迁移进入内盘类地行星形成区。”刘倍贝说。
刘倍贝用了一张图表形象地展示了这一“复盘”:不同时期、不同位置的陨石母体以及它们的同位素含量的差异。“重要的是,该模型预示着不同陨石的同位素差异并不是空间上的隔绝,而是形成时间上的演化。”刘倍贝说。
早期,位于内盘的火星和地球吸积的是非炭质固体颗粒。在约两至三百万年之后,炭质颗粒物最终迁移进入内盘。此后地球和火星吸积炭质物质长大,因而它们的同位素含量是两大类固体物质的混合。这也自洽地解释诸如观测上的火星和地球的同位素含量是介于这两类陨石之间。
刘倍贝说,从现有的观测出发,并不能对木星的形成时间给出更严格的限制。现今的木星位于距太阳5.2 AU处,木星形成的位置学界有两种假说。一种认为木星为原位形成,成长过程中没有大尺度的轨道迁移。另一种认为木星形成于外盘较远处(10 AU 之外)。
“我们的模型更支持后者。”刘倍贝说,因为木星大气中发现的诸多易挥发性元素包括碳,磷,氮和氩其含量均比太阳高出数倍之多,这一现象很难被原位形成理论解释。
此外,木星质量增长之余也与气体盘相互作用,产生向内的轨道迁移。木星内移过程中不断地散射沿途的炭质陨石母体进入内盘,产生了现今太阳系小行星带的特有的群体分布和轨道构型。https://t.cn/A66scG5x
#关注本轮山东疫情# 【从明天起,潍坊有序恢复社会秩序】3月21日下午,潍坊市召开第十场新冠肺炎疫情防控新闻发布会,通报疫情防控工作有关情况。
记者从发布会上获悉,3月20日16时至3月21日16时,全市无新增本土确诊病例和无症状感染者。截至3月21日16时,全市累计报告本土确诊病例8例、无症状感染者43例,累计出院确诊病例5例、解除集中隔离医学观察无症状感染者7例,现有本土确诊病例3例、无症状感染者36例。
这段时间,经过市、县两级的艰苦奋战和科学处置,本轮疫情已经实现社会面“动态清零”,扩散传播的风险总体可控,全市疫情防控工作取得阶段性成效,但后续防控任务依然十分艰巨。特别是面对外部疫情多点散发、局部暴发态势,面对奥密克戎变异毒株传播性、隐匿性都很强的特点,仍然面临着非常大的输入风险。为了更加有效地抓好防范应对,统筹推进疫情防控和经济社会发展,市委疫情防控指挥部将按照平稳有序、分区分类、有松有紧的原则,对近期的防控政策作出调整:
有序恢复社会秩序。城市的运行管理,离不开各类主体和市民群众的支撑保障。经历了前一段时间的临时管控,从明天起全市党政机关、企事业单位、生产经营单位、各类重点项目,在明确“四方责任”、落实常态化防控措施的前提下,将有序恢复正常的工作秩序和生产建设活动,确保全市产业链、供应链安全稳定,确保广大群众的生产生活平稳有序。
分区抓好面上管控。“三区”管理,一直以来备受社会各界的关注。对封控区,仍然要严格执行封闭管控、上门服务等要求,严防疫情风险出现外溢,达到规定解除条件后,再组织放开。对管控区,由县级疫情防控指挥部组织研判分析,排除疫情外溢风险的,可以有序放开或部分放开。对防范区,全面取消对人员、车辆的通行查验和限制,公交车、出租车等恢复正常运行。
分类管控公共场所。在严格落实主体责任和常态化防控措施的前提下,各类商场、超市、批发市场、农贸市场等群众生活必需的服务性行业,恢复正常经营活动。餐饮单位按50%的比例限流提供堂食服务。中小学校、幼儿园和校外培训机构继续开展线上教学。影剧院、室内景点、网吧、KTV、游戏厅、足疗店、洗浴店、棋牌室等密闭经营场所暂缓营业。对主体责任落实不力、防控措施执行不到位的,由行业监管部门责令停业整改。
从严控制聚集性活动。为了最大限度地减少人员聚集、控制疫情传播风险,近期除了上级明确要求必须举办的会议活动外,其他各类会议、培训、论坛、展览、展销、体育赛事等跨区域聚集性活动,从严落实“非必要不举办”“能线上不线下”要求,一律改为线上举办或者延期举办、取消举办。
持续抓好常态化防控。疫情还没有远离,防控决不能松懈。下一步,要继续从严从紧抓好“六类高风险人员”等重点群体的排查、检测和管控工作,严格执行进口冷链集中监管、进口货物静置管理措施,突出抓好10大行业、36类重点人群“应检尽检”落实,抓紧充实各类应急队伍和防疫物资储备,切实发挥各类医疗机构和零售药店的“哨点”“探头”作用,做到涉疫情况早发现、早报告、早处置、早扑灭。#3月21日山东新闻# (大众日报客户端记者 张蓓 报道)
记者从发布会上获悉,3月20日16时至3月21日16时,全市无新增本土确诊病例和无症状感染者。截至3月21日16时,全市累计报告本土确诊病例8例、无症状感染者43例,累计出院确诊病例5例、解除集中隔离医学观察无症状感染者7例,现有本土确诊病例3例、无症状感染者36例。
这段时间,经过市、县两级的艰苦奋战和科学处置,本轮疫情已经实现社会面“动态清零”,扩散传播的风险总体可控,全市疫情防控工作取得阶段性成效,但后续防控任务依然十分艰巨。特别是面对外部疫情多点散发、局部暴发态势,面对奥密克戎变异毒株传播性、隐匿性都很强的特点,仍然面临着非常大的输入风险。为了更加有效地抓好防范应对,统筹推进疫情防控和经济社会发展,市委疫情防控指挥部将按照平稳有序、分区分类、有松有紧的原则,对近期的防控政策作出调整:
有序恢复社会秩序。城市的运行管理,离不开各类主体和市民群众的支撑保障。经历了前一段时间的临时管控,从明天起全市党政机关、企事业单位、生产经营单位、各类重点项目,在明确“四方责任”、落实常态化防控措施的前提下,将有序恢复正常的工作秩序和生产建设活动,确保全市产业链、供应链安全稳定,确保广大群众的生产生活平稳有序。
分区抓好面上管控。“三区”管理,一直以来备受社会各界的关注。对封控区,仍然要严格执行封闭管控、上门服务等要求,严防疫情风险出现外溢,达到规定解除条件后,再组织放开。对管控区,由县级疫情防控指挥部组织研判分析,排除疫情外溢风险的,可以有序放开或部分放开。对防范区,全面取消对人员、车辆的通行查验和限制,公交车、出租车等恢复正常运行。
分类管控公共场所。在严格落实主体责任和常态化防控措施的前提下,各类商场、超市、批发市场、农贸市场等群众生活必需的服务性行业,恢复正常经营活动。餐饮单位按50%的比例限流提供堂食服务。中小学校、幼儿园和校外培训机构继续开展线上教学。影剧院、室内景点、网吧、KTV、游戏厅、足疗店、洗浴店、棋牌室等密闭经营场所暂缓营业。对主体责任落实不力、防控措施执行不到位的,由行业监管部门责令停业整改。
从严控制聚集性活动。为了最大限度地减少人员聚集、控制疫情传播风险,近期除了上级明确要求必须举办的会议活动外,其他各类会议、培训、论坛、展览、展销、体育赛事等跨区域聚集性活动,从严落实“非必要不举办”“能线上不线下”要求,一律改为线上举办或者延期举办、取消举办。
持续抓好常态化防控。疫情还没有远离,防控决不能松懈。下一步,要继续从严从紧抓好“六类高风险人员”等重点群体的排查、检测和管控工作,严格执行进口冷链集中监管、进口货物静置管理措施,突出抓好10大行业、36类重点人群“应检尽检”落实,抓紧充实各类应急队伍和防疫物资储备,切实发挥各类医疗机构和零售药店的“哨点”“探头”作用,做到涉疫情况早发现、早报告、早处置、早扑灭。#3月21日山东新闻# (大众日报客户端记者 张蓓 报道)
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