อุกกาบาตและฝุ่นคอสมิก

ชิ้นส่วนของดาวเคราะห์น้อย ดวงจันทร์ และดาวอังคารที่ตกลงสู่โลก รวมถึงฝุ่นระหว่างดาวเคราะห์ขนาดเล็ก ซึ่งทั้งหมดนี้ทำหน้าที่เป็นตัวอย่างจากระบบสุริยะ

Definition

อุกกาบาตคือชิ้นส่วนของดาวเคราะห์น้อยและวัตถุอื่นๆ ที่รอดจากการเดินทางผ่านชั้นบรรยากาศมาถึงพื้นผิวของดาวเคราะห์ และฝุ่นคอสมิกคือกลุ่มอนุภาคระหว่างดาวเคราะห์ขนาดเล็กที่แพร่กระจายอยู่ทั่วระบบสุริยะ

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมถึงอุกกาบาตและฝุ่นระหว่างดาวเคราะห์ในฐานะตัวอย่างทางกายภาพที่เชื่อมโยงวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์กับการวิเคราะห์ในห้องปฏิบัติการ โดยจะกล่าวถึงการจำแนกประเภทของอุกกาบาตออกเป็นคอนไดรต์ (chondrites) อะคอนไดรต์ (achondrites) หิน-เหล็ก (stony-irons) และเหล็ก (irons) ส่วนประกอบดั้งเดิมของพวกมัน เช่น คอนดรูล (chondrules) สารประกอบที่อุดมด้วยแคลเซียม-อะลูมิเนียม (calcium-aluminum-rich inclusions) และเม็ดแร่ก่อนสุริยะ (presolar grains) การนำไปใช้ในการหาอายุของระบบสุริยะและการติดตามกระบวนการในเนบิวลาและวัตถุต้นกำเนิด ตลอดจนการเก็บรวบรวมและการศึกษาไมโครอุกกาบาต (micrometeorites) ทรงกลมคอสมิก (cosmic spherules) และอนุภาคฝุ่นระหว่างดาวเคราะห์ (interplanetary dust particles)

Core questions

• อุกกาบาตถูกจำแนกอย่างไร และมาจากวัตถุต้นกำเนิดใด?
• คอนดรูลและสารประกอบทนไฟเผยให้เห็นอะไรเกี่ยวกับเนบิวลาสุริยะยุคแรก?
• อุกกาบาตถูกนำมาใช้ในการหาอายุการก่อตัวของระบบสุริยะได้อย่างไร?
• ฝุ่นระหว่างดาวเคราะห์และเม็ดแร่ก่อนสุริยะสามารถบอกอะไรเราได้บ้างเกี่ยวกับสสารที่มาก่อนดวงอาทิตย์?

Key theories

คอนไดรต์เป็นตัวอย่างเนบิวลาดั้งเดิม

อุกกาบาตคอนไดรต์เป็นการรวมตัวกันของสสารในระบบสุริยะยุคแรกเริ่มที่เปลี่ยนแปลงไปเพียงเล็กน้อย รวมถึงคอนดรูลและสารประกอบทนไฟ ซึ่งบันทึกสภาพในเนบิวลาสุริยะก่อนการก่อตัวของดาวเคราะห์

สารประกอบทนไฟเป็นของแข็งที่เก่าแก่ที่สุด

สารประกอบที่อุดมด้วยแคลเซียม-อะลูมิเนียมเป็นของแข็งที่เก่าแก่ที่สุดในระบบสุริยะที่ได้รับการหาอายุ และอายุเรดิโอเมตริกของพวกมันกำหนดจุดเริ่มต้นสำหรับลำดับเวลาของการก่อตัวของดาวเคราะห์

Mechanisms

การชนกันทำให้ชิ้นส่วนหลุดออกจากดาวเคราะห์น้อย และบางครั้งก็หลุดออกจากดวงจันทร์และดาวอังคาร ชิ้นส่วนเหล่านี้รอดจากการเข้าสู่ชั้นบรรยากาศและตกลงมาเป็นอุกกาบาต ซึ่งองค์ประกอบทางแร่และไอโซโทปของพวกมันบันทึกประวัติของเนบิวลาและวัตถุต้นกำเนิด การหาอายุด้วยวิธีเรดิโอเมตริกของสารประกอบทนไฟและคอนดรูลช่วยกำหนดอายุของระบบสุริยะ ในขณะที่เม็ดแร่ก่อนสุริยะยังคงรักษาสสารจากดาวฤกษ์รุ่นก่อนไว้

Clinical relevance

อุกกาบาตให้ข้อมูลทางเคมีและลำดับเวลาที่แท้จริงของระบบสุริยะ ซึ่งเป็นจุดยึดสำหรับอายุสัมบูรณ์ของระบบสุริยะ ลำดับเวลาของการก่อตัวของดาวเคราะห์ และรายการของสารอินทรีย์และสารระเหยที่ส่งมายังโลกยุคแรกเริ่ม

History

ต้นกำเนิดนอกโลกของอุกกาบาตได้รับการยืนยันในช่วงต้นศตวรรษที่ 19 การหาอายุด้วยวิธีเรดิโอเมตริกในศตวรรษที่ 20 โดยเฉพาะการวัดอายุของระบบสุริยะจากอุกกาบาตโดยแพตเตอร์สัน และต่อมาการหาอายุด้วยไอโซโทปตะกั่วที่มีความแม่นยำสูงของสารประกอบทนไฟ ได้สร้างลำดับเวลาที่ละเอียด การเก็บรวบรวมอุกกาบาตในแอนตาร์กติกาและทะเลทราย และการค้นพบอุกกาบาตจากดวงจันทร์และดาวอังคารได้ขยายตัวอย่างที่มีอยู่เป็นอย่างมาก

Debates

ต้นกำเนิดของคอนดรูล

การที่คอนดรูล ซึ่งเป็นหยดหลอมเหลวขนาดมิลลิเมตรในคอนไดรต์ ถูกทำให้ร้อนและเย็นลงอย่างรวดเร็วในเนบิวลาสุริยะยังคงเป็นปัญหาที่ยังไม่ได้รับการแก้ไขในวิชาอุกกาบาตวิทยา

Key figures

• Harry McSween
• Yuri Amelin
• Alexander Krot
• Gerald Wasserburg

Seminal works

• mcsween1999
• amelin2002

Frequently asked questions

ระบบสุริยะมีอายุเท่าไร?

การหาอายุด้วยวิธีเรดิโอเมตริกของของแข็งที่เก่าแก่ที่สุดในอุกกาบาตให้ค่าอายุประมาณ 4.57 พันล้านปี ซึ่งกำหนดจุดเริ่มต้นของระบบสุริยะ

อุกกาบาตสามารถมาจากดวงจันทร์หรือดาวอังคารได้หรือไม่?

ได้ การชนกันครั้งใหญ่สามารถพัดหินจากดวงจันทร์และดาวอังคารเข้าสู่อวกาศได้ และชิ้นส่วนเหล่านี้บางส่วนก็ตกลงมาบนโลกในที่สุดในรูปของอุกกาบาตจากดวงจันทร์และดาวอังคารที่สามารถระบุได้