陨石样本是早期太阳系的时间胶囊

不同陨石群的\（\varepsilon ^{50}\）Ti与\（\varepsilon ^{54}\）Cr的平均值。除了NC-CC二分法（见正文），NC储层还表现出两个明显的团簇（红色和绿色椭圆），这也与尿利岩（黄色）不同。红色和绿色椭圆分别构成了类似灶神星的陨石和类似地球-火星的陨石。不确定性为学生-t的95%置信区间。ε定义为样品中50Ti/47Ti或54Cr/52Cr比值与相应地面标准的偏差，单位单位为10,000分之一。缩写：Aub - 奥布莱特，EC - 恩斯塔泰石球粒石，Win - 温诺奈特，OC - 普通球粒陨石，R - R-球粒陨石，Meso - 中铁石，Aca - 阿卡普尔科石，Ang - 安格里特石，Bra - 布拉钦石，Ure - 乌雷利石。摘自uux.cn/Rüfenacht等人（2023）)

（神秘的地球uux.cn）据劳伦斯利弗莫尔国家实验室（作者：Ashley Piccone）：当流星划过天空时，它不仅仅是美丽。这是大自然将时间胶囊送给地球的方式。书中包含了关于太阳系起源的线索，以及包括我们自己行星在内的行星是如何形成的。

劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）科学家托马斯·克鲁耶及其合作者在《空间科学评论》上发表的一篇论文中，描述了陨石如何讲述早期太阳系的故事，该论文也将成为即将出版的教材中的一章。

“圣杯，终极目标，是理解如何形成像地球这样宜居的行星，”克鲁耶说。“你如何塑造我们每天站立和行走的星球，又如何打造一个最终能够孕育生命的星球？这个问题至今仍在激烈争论中。”

但研究人员有一些有充分基础的想法。当太阳系开始形成时，来自巨大分子云的气体和尘埃被吸入太阳周围一个扁平的物质盘中。那个原行星盘起初非常炽热，但最终开始冷却并聚合。重力使尘埃聚集成越来越大的碎片。最终，这些小行星体形成了直径1至100英里的小天体，称为行星体。

“这些行星体被认为是更大行星的基石，所以它们非常重要。要理解地球是如何形成的，你还需要知道微行星是如何形成的，“克鲁耶说。“我觉得我们有点像侦探或历史学家。我们正在尝试发展这些事件的顺序。”

这场侦探工作的主要线索来自陨石。许多太空岩石来自小行星带，这里是太阳系最早形成天体的坟场。通过在实验室中分析陨石——这一领域被称为宇宙化学——科学家可以确定超过45亿年历史样品的年代和成分。

“这可能只有你指甲那么大的样本，而你手中的那块石头是地球上最古老的东西，”克鲁耶说。“这些年来它一直保持不变，并且记录了它形成时的信息。”

Kruijer分析了可用于确定陨石样本年龄和成分的TIMS数据。图片来源：劳伦斯利弗莫尔国家实验室

作者描述了各种陨石类型及其所提供的信息。未分化陨石由行星体混合形成而未熔化。它们含有富含铝钙的包裹体，可能是最早从原行星盘中凝聚出来的物质。内部还有球粒，这些小球体可以很容易地确定年代，并展示物体的形成时间。

相比之下，分化陨石则经历了加热并熔化。较重的物质如铁向内沉入形成微行星核，而轻质物质则上升到地幔。

“这很特别，因为地球也被认为有铁核，但它深藏在我们脚下，我们永远无法接触到它，”克鲁耶说。“通过研究铁陨石，你还可以研究行星体的核心。”

LLNL拥有许多用于分析陨石样本的分析工具。该实验室专注于非常精确和准确地测量极小样品的同位素、年龄和化学组成。例如，当NASA的OSIRIS-REx任务成为美国首个从小行星采集材料样本并将其带回地球的任务时，LLNL的科学家们进行了部分分析。

团队也计划对即将到来的阿尔忒弥斯月球任务样本进行同样的处理。为此，他们正在分析从阿波罗任务带回的历史月球样本。

“我们目前正在加强科学能力，以应对阿尔忒弥斯的到来，”克鲁耶说。“这是LLNL宇宙化学研究的一个重要推动领域。我们希望维持并加强研究月球样本的能力。”

这些分析技术对实验室至关重要。宇宙化学领域的先进能力为核取证提供了支持，这是LLNL的研究领域，旨在提取核材料的来源和历史信息。

最终，克鲁耶希望将陨石样本分析结果应用于原行星盘的大规模天体物理模型。他希望该论文汇编的陨石研究能成为早期职业科学家和相关领域专家的宝贵资源。

“你可以让人工智能总结该领域的最新进展。这能让你有些概念，但科学论文中用到了很多细微差别和精确的语言，“他说。“我认为，拥有一篇由专家撰写、理解所有细节的精心策划的综述论文，这依然非常重要。”

更多信息：Maria Schönbächler 等，《行星形成的初始条件：小天体与太阳原行星盘中储存层寿命的时间限制》，《空间科学评论》（2025年）。DOI：10.1007/s11214-025-01216-z