研究人员利用已灭绝的原子来确定早期太阳系事件的年代

苏黎世联邦理工学院的研究人员宣布,他们已经能够利用一种称为铌-92 的已灭绝原子,以比以往任何时候都更精确的方式确定早期太阳系事件的日期。该原子的半衰期为 3700 万年,这被认为是存活时间相对短暂的一种,这导致其在形成太阳系后不久就灭绝了。

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研究人员在研究中表示,如果一种化学元素的原子有多余的质子和中子,它就会变得不稳定。额外的粒子会以伽马射线的形式脱落,直到该元素重新变得稳定。铌-92 就是这样一种不稳定的同位素,也被称为放射性核素。

今天,科学家们知道铌-92 存在的唯一途径是它的稳定子同位素锆-92。虽然铌-92 已经绝迹,但科学家们还是以铌-92-锆-92 精确计数的形式利用了这种放射性核素,用来测定过去 45.7 亿年前早期太阳系中发生的事件的日期。由于缺乏有关太阳系诞生时存在的铌-92 数量的精确信息,影响了科学家们利用天文台表进行测年和确定太阳系中放射性核素的产生情况的能力,该天文台过去的研究工作受到了限制。

而现在苏黎世联邦理工学院的研究人员与东京工业大学的科学家合作,通过从一颗名为灶神星的原行星的陨石残骸中回收稀有的锆石和金红石矿物,大大改进了计数能力。该团队利用铀铅测年技术计算出太阳系形成时铌-92 的丰富程度。掌握了关于太阳系形成之初铌-92 的丰富程度的更精确的数据,使科学家们能够更准确地确定原子的形成地点,以及构成太阳系中太阳和行星的物质的来源。

新的模型表明,内太阳系与地行星地球和火星主要是由发生在银河系的 Ia 型超新星的喷射物质构成的。外太阳系可能主要是由核心坍缩超新星形成的,很可能是在太阳诞生的同一个恒星苗圃中。

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