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科学家们使用陨石来测量古代太阳星云磁场

来自哈佛 - 史密松天体物理中心的科学家们通过测量Semarkona陨石的球粒中记录的场,成功地确定了古太阳星云的磁场强度。 / em

年轻原型星的天文观测表明,早期的行星系统非常快速地从原行星盘中的尘埃演化而来 - 在五百万年以内。这样短的时间尺度需要非常有效的机制将材料向内输送到中心恒星,但是这样做的机制是不确定的。然而,有几个被调用,其中磁场在恒星风或磁盘本身中起着关键作用。

目前天文学家目前无法直接测量行星形成区域的磁场强度,但在我们自己的太阳系中对陨石材料的实验可能会限制早期太阳系星云磁场的强度。圆形天体是原始陨石的毫米级组成,这些原始陨石在年轻的太阳星云中形成短暂的加热事件。它们可能构成了大量小行星甚至地球行星前体的重要组成部分。因此,楔状体的形成很可能发生在早期太阳系发展的关键阶段。如果在冷却阶段期间存在稳定的场,它们本身应该已经变得轻微磁化。因此,确定它们的磁场不仅应该限制它们的形成模型,还应该限制磁盘的演变。

最原始的已知陨石中有一颗名为Semarkona。它含有结晶橄榄石的球粒,由于它们独特的成分和磁性特性,它们可以保持其原始磁化,即使在它们形成后的永久磁化中,并且尽管它们随后在太阳系中有历史记录。 CfA天体物理学家薛学宁和Ron Walsworth及其合作者们从Semarkona陨石中分离出8个橄榄石球粒;它们很小,尺寸不到一毫米。利用Walsworth实验室开发的利用低温量子测量技术的新技术,该团队能够检测这些微小晶体样品中的磁场,并得出结论:形成这些球粒的原始星云的场强大约相当于双倍地球的当前磁场(在其表面)。科学家得出结论认为,证据支持在较大物体之间的冲击或碰撞中形成的圆球体模型,而不是任何恒星风形成理论。他们还得出结论,星云磁场足够大,以解释测量的早期进化阶段的质量传输速率。同样重要的是,其结果是新完善的量子测量技术的一个令人印象深刻的应用。

出版物:Roger R. Fu等,“Semarkona陨石记录的太阳星云磁场”,科学,2014; DOI:10.1126 / science.1258022

资料来源:哈佛 - 史密森天体物理中心

图片:Roger R. Fu等人,