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太阳有着狂野的青春。这些蓝色水晶证明了这一点。

蓝色的芙蓉石晶体是太阳系中最古老的矿物,拥有活跃的年轻太阳的证据。(图片版权所有)芝加哥大学安迪·戴维斯(Andy Davis)在几十亿年前我们的星球形成之前,太阳是一个极度活跃的热团。作为一颗年轻的恒星,它经常爆发,喷出大量的高能粒子。

那狂暴的过去被保存在微观的、锁在古代陨石中的淡蓝色晶体中,一项新的分析揭示。

那引人注目的蓝色晶体,被称为海红石,是太阳系中最早形成的矿物之一。这些微小的颗粒太小,肉眼看不见;最大的颗粒只比人类头发的宽度稍大一点。但是,研究人员在一项新的研究中报告说,这些微小的星点富含关于太阳的有价值的信息,比如任何行星形成之前早期的化学活动痕迹。[彩虹相册:太阳的多种颜色]

恒星诞生于稠密、寒冷的尘埃和气体云中。当重力将云层中密度较大的部分吸引到内部时,它们产生热量并将更多的物质吸引到中心;根据美国宇航局的说法,这种加热的气体和尘埃最终成为新生恒星的核心。

我们的太阳是动态的,伴随着太阳耀斑、高速太阳风和向太空喷射等离子体的日冕物质抛射而翻滚。但是,对恒星诞生和形成的观察发现,恒星在年轻和还在成长的时候更加狂野,这项研究的合著者、芝加哥菲尔德博物馆(Field Museum)陨石学和极地研究副馆长菲利普·赫克(Philipp Heck)说,赫克在一封电子邮件中告诉《现场科学》,

“一颗年轻的恒星更活跃,因为它有更频繁、更猛烈的喷发,将粒子和辐射发射到周围环境中,”赫克说,

一旦恒星的核心温度变得足够高,足以点燃聚变,恒星停止生长,开始了一个相对平静的阶段,这是它生命中最长的阶段。

“这是太阳目前所处的阶段,”赫克说。

是早期太阳盘的一个插图,插图中有一个蓝色的海硼石晶体,它是太阳系中最早形成的矿物之一。(美国芝加哥大学自然历史博物馆、美国宇航局、欧空局和E.Feild(STScl)版权所有)

恒星的大小与我们的太阳差不多——一颗平均大小的恒星,诞生于46亿年前——需要大约5000万年才能稳定下来进入“成熟”状态。根据美国国家航空航天局的说法,一旦一颗恒星脱离了不受控制的年轻阶段,它就可以期待长达数百亿年的寿命。

是为了看看我们太阳的年轻期是否和类似恒星一样充满活力,科学家们在野外博物馆的收藏中检查了来自默奇森陨石碎片的样本。这颗岩石陨石于1969年在澳大利亚默奇森上空爆炸,根据维多利亚博物馆的资料,先前检查过其碎片的科学家们发现了超新星形成的尘埃颗粒,这些尘埃颗粒是在我们太阳诞生之前形成的。

这一次,研究人员正在寻找证据,这些证据是在太阳诞生后不久的,但是在它变成我们今天所知道的更稳重的形式之前。赫克在一封电子邮件中告诉《现场科学》:“在太阳系的其他矿物出现之前,海波石就已经存在了,所以在穆奇森陨石中的海波石颗粒似乎是一个寻找年轻太阳活动证据的好地方。”穆奇森陨石是由许多碎片组成的。它是一块岩石陨石,富含有机分子,其中包括早于太阳系的颗粒。(版权所有的自然历史博物馆)

研究人员用激光对这些微小的hibonite晶体进行了爆炸,并在爆炸过程中释放出了被困在晶体中数十亿年的氖和氦。这些稀有气体的同位素浓度和比值,或者说变化,对研究人员来说是一把冒烟的枪:它表明,数十亿年前,一个充满活力的年轻太阳照射了芙蓉石晶体,因为它们在仍在生长的恒星周围的气体和尘埃云中旋转。研究人员报告说,当太阳的高能粒子撞击蓝色晶体时,它们分裂钙和铝原子,形成氖和氦的某些同位素。

“这些同位素比值是早期活动太阳高能粒子辐照的特征‘指纹’。”。

这一发现今天(7月30日)发表在《自然天文学》杂志的网上。

关于生命科学的原始文章。

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