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( 二 )


2015年,Belyanin曾在萨默塞特西区的iThemba实验室对质子束做了一系列分析 。当时,Wojciech Przybylowicz博士让这台300万伏特的机器一直在嗡嗡作响 。
寻找一种模式
“我们不是要探索Hypatia所呈现的所有令人难以置信的异常现象,而是要探索是否存在一种潜在的统一性 。我们想看看石头中是否有某种一致的化学模式,”Kramers说道 。
Belyanin则在这个小小的样品上精心挑选了17个目标进行分析 。所有的目标都被选择为远离地球上的矿物,这些矿物在原石撞击沙漠后的裂缝中形成 。
“我们用质子微探针以更高的精度和准确性确定了Hypatia中的15种不同的元素,”Belyanin指出,“这给了我们所需要的化学‘成分’,所以Jan可以开始下一个分析所有数据的过程 。”

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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质子束也排除了太阳系的可能性
质子束分析提供的第一条重要的新线索是Hypatia石靶中的硅含量低得令人吃惊 。硅连同铬和锰都低于在我们的内太阳系内形成的东西所应达到的1% 。
此外,Kramers指出,高铁、高硫、高磷、高铜和高钒都非常明显和异常 。“我们发现了一种一致的微量元素丰度模式,它跟太阳系中的任何东西完全不同,无论是原始的还是进化的 。小行星带中的物体和流星也不符合这种情况 。因此,接下来我们在太阳系外寻找 。”

不是来自我们附近
然后Kramers将Hypatia元素浓度模式跟期望在银河系太阳臂的恒星之间的尘埃中看到的情况进行了比较 。
“我们看看我们从银河系太阳臂的平均星际尘埃中得到的模式是否符合我们在Hypatia中看到的情况,”Kramers补充道,“同样,根本没有任何相似之处 。”
在这一点上,质子束数据也排除了Hypatia可能形成的四个“嫌疑人” 。
Hypatia不是在地球上形成的,不是任何已知类型的彗星或陨石的一部分,不是由普通的内太阳系尘埃形成的,也不是由普通的星际尘埃形成的 。
不是一个红巨星
对于Hypatia的元素浓度模式,下一个最简单的可能解释是一颗红巨星 。红巨星在宇宙中非常常见 。
但质子束数据也排除了来自红巨星的质量外流:Hypatia有太多的铁,太少的硅及比铁重的重元素的浓度太低 。
也不是一个II型超新星
下一个要考虑的“嫌疑”是II型超新星 。II型超新星煮出了大量的铁 。它们也是一种相对常见的超新星类型 。
同样,Hypatia的质子束数据用“化学法医学”排除了一个有希望的嫌疑人 。超新星II型作为鹅卵石中磷化镍等奇怪矿物的来源,是非常不可能的 。跟硅和钙相比,Hypatia中的铁也显得太多了 。
是时候仔细检查宇宙中最引人注目的爆炸之一的预测化学成分了 。
重金属工厂
【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】一种更罕见的超新星还制造了大量的铁 。Ia型超新星在每个星系中每个世纪只发生一到两次 。但它们制造了宇宙中大部分的铁(Fe) 。地球上的大部分钢铁曾经是Ia型超新星创造的铁元素 。
此外,既定的科学指出,一些Ia超新星留下了非常独特的“法医化学”线索 。这是因为一些Ia超新星的设置方式 。
首先,一颗红巨星在其生命的最后阶段会坍缩成一颗非常密集的白矮星 。白矮星通常会在很长一段时间内都是非常稳定的且最不可能发生爆炸 。然而,这也有例外 。
一颗白矮星可能开始从双星系统中的另一颗恒星上“拉”出物质 。可以说白矮星‘吃掉’了它的伴星 。最终,白矮星变得如此沉重、炎热和不稳定以至于它在超新星Ia中爆炸 。