小行星带地质图:追溯陨石的起源

小行星带地质图:追溯陨石的起源

小行星带地质图。圆圈标识了我们陨石起源的小行星家族,字母标记了相应的陨石类型。水平轴的范围从小行星带内侧的短轨道(左)到外侧的长轨道(右)。垂直轴显示了小行星轨道相对于行星平面的倾斜程度。蓝线是交货共振。图片来源:uux.cn/Jenniskens&Devillepoix(2025)《陨石与行星科学》。

(神秘的地球uux.cn)据SETI研究所(Rebecca McDonald):不同类型的陨石从哪里来?在《陨石与行星科学》杂志的一篇综述论文中,天文学家将观测到的陨石坠落的撞击轨道追溯到小行星带中几个以前未知的源区。

SETI研究所和美国国家航空航天局艾姆斯研究中心的流星天文学家兼主要作者彼得·詹尼斯肯斯说:“这是一个长达十年的侦探故事,每一次记录的陨石坠落都提供了一条新的线索。”。“我们现在有了小行星带地质图的第一个轮廓。”

十年前,Jenniskens与澳大利亚科廷大学的天文学家Hadrien Devillepoix及其同事合作,在加利福尼亚州和内华达州建立了一个全天空相机网络,可以捕捉和跟踪陨石撞击地球大气层时的明亮光线。多年来,许多研究所和公民科学家都参与了这项工作。

Devillepoix说:“其他人在全球各地建立了类似的网络,共同构成了全球火球观测站。”。“多年来,我们追踪了17颗陨石坠落的路径。”

全球公民科学家的门铃和行车记录仪以及其他专用网络追踪到了更多的火球。

詹尼斯肯斯说:“这项任务总共产生了75颗实验室分类的陨石,其撞击轨道由视频和摄像机跟踪。”。“事实证明,这足以开始看到陨石接近地球的方向上的一些模式。”

大多数陨石来自小行星带,这是火星和木星之间的一个区域,有超过一百万颗大于1公里的小行星绕太阳运行。这些岩石来自少数在碰撞中破碎的较大小行星,其碎片场散落在该地区。即使在今天,小行星碰撞也会在这些小行星家族中产生碎片场,称为星团。

Jenniskens说:“我们现在看到,12颗富含铁的普通球粒陨石(H球粒陨石)来自一个名为“Koronis”的碎片场,该碎片场位于原始主带的低处。”。“这些陨石来自低倾角轨道,轨道周期与这个碎片场一致。”

天文学家可以通过测量暴露在宇宙射线中产生的放射性元素的水平来测量这些岩石从小行星表面下挖出的时间。陨石的宇宙射线暴露年龄与一些小行星碎片场的动力学年龄相匹配。科学家通过测量不同大小的小行星随时间传播的距离来确定碎片场的动态年龄。

Jenniskens说:“通过测量陨石的宇宙射线暴露年龄,我们可以确定这12颗陨石中有3颗来自科罗尼斯的卡琳星团,其动力学年龄为580万年,另外两颗来自科罗尼斯2星团,其动力年龄为1000万至1500万年。”。“另一颗陨石可能很好地测量了Koronis3星团的年龄:大约8300万年。”

Jenniskens和Devillepoix还在陡峭的轨道上发现了一组H-球粒陨石,这些球粒陨石似乎起源于中央主带的Nele小行星家族,其动力学年龄约为600万年。附近与木星3:1的平均运动共振可以将倾斜度提升到观测到的倾斜度。第三组暴露年龄约为3500万年的H球粒陨石起源于内部主带。

Jenniskens说:“我们认为,这些H球粒陨石起源于内主带低层的Massalia小行星家族,因为该家族有一个大约相同动力学年龄的星团。”。“创建该星团的小行星,小行星(20)Massalia,是H球粒陨石型母体。”

Jenniskens和Devillepoix发现,低铁(L球粒陨石)和极低铁(LL球粒陨石)陨石主要来自内部主带。科学家们长期以来一直将LL球粒陨石与小行星带内侧的Flora小行星家族联系起来,他们已经证实了这种联系。

Jenniskens说:“我们认为L球粒陨石起源于赫塔小行星家族,位于马萨利亚家族的正上方。”。“赫塔小行星看起来一点也不像它的碎片。赫塔被冲击变黑的深色岩石覆盖着,这表明发生了异常剧烈的碰撞。L球粒陨石在4.68亿年前经历了一次非常剧烈的起源,当时这些陨石大量涌入地球,在地质记录中可以找到。”

了解我们的陨石来自小行星带的碎片场,对于行星防御近地小行星非常重要。一颗接近的小行星的轨道可以像陨石轨道一样,为其在小行星带的起源提供线索。

詹尼斯肯斯说:“近地小行星到达的轨道与陨石不同,因为它们进化到地球需要更长的时间。”。“但它们确实来自一些相同的小行星家族。”

Jenniskens和Devillepoix讨论了其他几种陨石类型与其来源地的联系。并非所有作业都是确定的。

詹尼斯肯斯说:“我们为已经取得的成就感到自豪,但还有很长的路要走。”。“就像第一位绘制澳大利亚轮廓的制图师一样,我们的地图显示,当记录到更多的陨石坠落时,一个大陆的发现仍然在前方。”

接下来会发生什么?小行星在撞击地球之前,在太空中直接与陨石相遇,然后被回收。Jenniskens在2008年指导了第一颗这样的小行星的回收,称为小行星2008 TC3,由于新的天文设施上线,我们将看到更多。




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