Thiên thạch và Bụi vũ trụ

Các mảnh vỡ từ tiểu hành tinh, Mặt Trăng và Sao Hỏa rơi xuống Trái Đất, cùng với bụi liên hành tinh mịn, tất cả đều đóng vai trò là mẫu vật trực tiếp của Hệ Mặt Trời.

Definition

Thiên thạch là các mảnh vỡ của tiểu hành tinh và các vật thể khác sống sót khi đi qua khí quyển để đến bề mặt hành tinh, và bụi vũ trụ là tập hợp các hạt liên hành tinh siêu nhỏ tồn tại khắp Hệ Mặt Trời.

Scope

Chủ đề này bao gồm thiên thạch và bụi liên hành tinh như những mẫu vật vật lý liên kết khoa học hành tinh với phân tích trong phòng thí nghiệm. Nó đề cập đến việc phân loại thiên thạch thành chondrite, achondrite, stony-iron và iron; các thành phần nguyên thủy của chúng như chondrule, các vật thể giàu canxi-nhôm, và các hạt tiền Mặt Trời; việc sử dụng chúng để xác định niên đại Hệ Mặt Trời và theo dõi các quá trình tinh vân và vật thể mẹ; và việc thu thập, nghiên cứu các vi thiên thạch, các hình cầu vũ trụ và các hạt bụi liên hành tinh.

Core questions

• Thiên thạch được phân loại như thế nào và chúng đến từ các vật thể mẹ nào?
• Chondrule và các vật thể chịu nhiệt tiết lộ điều gì về tinh vân Mặt Trời sơ khai?
• Thiên thạch được sử dụng như thế nào để xác định niên đại hình thành Hệ Mặt Trời?
• Bụi liên hành tinh và các hạt tiền Mặt Trời có thể cho chúng ta biết điều gì về vật chất có trước Mặt Trời?

Key theories

Chondrite là mẫu tinh vân nguyên thủy

Thiên thạch chondrite là tập hợp ít bị biến đổi của vật liệu Hệ Mặt Trời sơ khai, bao gồm chondrule và các vật thể chịu nhiệt, ghi lại các điều kiện trong tinh vân Mặt Trời trước khi hình thành hành tinh.

Các vật thể chịu nhiệt là chất rắn cổ xưa nhất

Các vật thể giàu canxi-nhôm là những chất rắn cổ xưa nhất được xác định niên đại của Hệ Mặt Trời, và tuổi phóng xạ của chúng đặt điểm không cho dòng thời gian hình thành hành tinh.

Mechanisms

Các vụ va chạm giải phóng các mảnh vỡ từ tiểu hành tinh và, đôi khi, từ Mặt Trăng và Sao Hỏa; những mảnh vỡ này sống sót khi đi vào khí quyển để hạ cánh dưới dạng thiên thạch mà khoáng vật học và đồng vị của chúng ghi lại lịch sử tinh vân và vật thể mẹ. Việc xác định niên đại bằng phóng xạ của các vật thể chịu nhiệt và chondrule xác định tuổi của Hệ Mặt Trời, trong khi các hạt tiền Mặt Trời bảo tồn vật chất từ các ngôi sao trước đó.

Clinical relevance

Thiên thạch cung cấp hóa học và niên đại thực tế của Hệ Mặt Trời, neo giữ tuổi tuyệt đối của nó, dòng thời gian hình thành hành tinh và kho vật liệu hữu cơ và dễ bay hơi được đưa đến Trái Đất sơ khai.

History

Nguồn gốc ngoài Trái Đất của thiên thạch được xác lập vào đầu thế kỷ 19. Việc xác định niên đại bằng phóng xạ vào thế kỷ 20, đặc biệt là phép đo tuổi của Hệ Mặt Trời từ thiên thạch của Patterson, và sau đó là tuổi đồng vị chì có độ chính xác cao của các vật thể chịu nhiệt, đã xây dựng một niên đại chi tiết. Việc thu thập thiên thạch ở Nam Cực và sa mạc cùng với việc phát hiện thiên thạch Mặt Trăng và Sao Hỏa đã mở rộng đáng kể các mẫu có sẵn.

Debates

Nguồn gốc của chondrule

Việc chondrule, các giọt nóng chảy có kích thước milimet trong chondrite, đã được nung nóng và làm nguội nhanh chóng trong tinh vân Mặt Trời như thế nào vẫn là một vấn đề chưa được giải quyết trong ngành thiên thạch học.

Key figures

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

Seminal works

• mcsween1999
• amelin2002

Frequently asked questions

Hệ Mặt Trời bao nhiêu tuổi?

Việc xác định niên đại bằng phóng xạ của các chất rắn cổ xưa nhất trong thiên thạch cho tuổi khoảng 4,57 tỷ năm, đây là thời điểm bắt đầu của Hệ Mặt Trời.

Thiên thạch có thể đến từ Mặt Trăng hoặc Sao Hỏa không?

Có, các vụ va chạm lớn có thể bắn đá từ Mặt Trăng và Sao Hỏa vào không gian, và một số mảnh vỡ này cuối cùng rơi xuống Trái Đất dưới dạng thiên thạch Mặt Trăng và Sao Hỏa có thể nhận dạng được.