科学探索|外星石头或将成为人类在地球上找到的超新星Ia爆炸的首个证据

新化学“取证”表明,来自埃及沙漠的名为Hypatia的石头可能是地球上发现的第一个超新星Ia型爆炸的实物证据 。这些罕见的超新星是宇宙中能量最强的一些事件 。这是约翰内斯堡大学的Jan Kramers、Georgy Belyanin和Hartmut Winkler等人联合展开的一项新研究的结论,该研究已经发表在《Icarus》上 。

科学探索|外星石头或将成为人类在地球上找到的超新星Ia爆炸的首个证据
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自2013年以来,Belyanin和Kramers在Hypatia石的一小块碎片中发现了一系列极不寻常的化学线索 。
在这项研究中,他们在艰苦的过程中一丝不苟地排除了该石头起源的“宇宙嫌疑人” 。他们拼凑出一条时间线并延伸到地球、我们的太阳和太阳系中其他行星形成的早期阶段 。
宇宙的时间线
据了解,Belyanin等人关于Hypatia起源的假说是从一颗恒星开始的 。一颗红巨星坍缩成一颗白矮星 。而坍缩会发生在一个巨大的尘埃云--也叫星云--中 。
那颗白矮星发现自己跟第二颗恒星组成了一个双星系统 。这颗白矮星最终 “吃掉”了另一颗恒星 。在某个时候,这个“饥饿”的白矮星在尘埃云中爆炸并成为了一颗Ia型超新星 。

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在冷却之后,超新星Ia的剩余气体原子开始粘附在尘埃云的颗粒上 。
Kramer说道:“在某种意义上,我们可以说‘抓住了’超新星Ia爆炸的‘蛛丝马迹’,因为爆炸的气体原子被卷入了周围的尘埃云并最终形成了Hypatia的母体 。”
这种超新星尘埃和气体原子混合体的巨大“气泡”则从未跟其他尘埃云发生过作用 。
数百万年过去了,最终这个‘气泡’将以一种‘宇宙尘埃兔子’的方式慢慢变成固体 。Hypatia的“母体”则将在我们太阳系形成的早期阶段的某个时候成为一块固体岩石 。
这个过程可能发生在我们太阳系的一个寒冷的、不平静的外部地区--在奥尔特云或柯伊伯带中 。
在某个时候,Hypatia的母体岩石开始向地球急速坠落 。进入地球大气层的热量,再加上在埃及西南部的大沙海中的撞击压力,产生了微钻石并粉碎了母岩 。
在沙漠中捡到的Hypatia石一定是最初撞击体的许多碎片之一 。

“如果这个假设是正确的,Hypatia石将是地球上第一个关于超新星Ia型爆炸的有形证据 。也许同样重要的是,它表明来自外太空的个别异常‘包裹’的尘埃实际上可以被纳入我们太阳系形成的太阳星云中,而没有被完全混合进去,”Kramer说道,“这跟传统的观点相反--即我们的太阳系是由尘埃形成的--是完全混合的 。”
300万伏的电压用于一个微小的样品
为了拼凑出Hypatia可能形成的时间线,研究人员使用了几种技术来分析这块奇怪的石头 。
2013年,一项对氩同位素的研究表明这块石头不是在地球上形成的 。它肯定是外星的 。2015年对该碎片中的惰性气体的研究表明,它可能不是来自任何已知类型的陨石或彗星 。

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2018年,UJ团队发表了各种分析报告,其中包括发现了一种矿物--磷化镍,这是以前在我们太阳系的任何物体中没有发现的 。
在那个阶段,事实证明Hypatia难以进一步分析 。Kramers和Belyanin正在寻找的微量金属,然而用他们的设备无法真正看到细节 。他们需要一个不会破坏这些微小样品的更强大仪器 。
Kramers开始分析Blyanin几年前创建的一个数据集 。