星尘为太阳系的形成提供了新的思路

一组研究人员发现了在我们太阳系形成过程中幸存下来的星尘颗粒（插图图像），并使用足够灵敏的仪器对它进行了分析，以识别单个原子。富含碳的石墨颗粒（红色）长1个25,000英寸，显示出一种嵌入的富含氧的物质（蓝色）斑点，这两种星尘被认为不会在同一新星爆发时形成。插图：亚利桑那大学/希瑟罗珀

对微小的星尘颗粒（比我们的太阳系更老）的研究为行星系统的形成提供了新的亮点。

美国国家航空航天局（NASA）在南极洲收集的陨石内部发现了这种微生物大小的地球外粒子，该粒子起源于45亿多年前的一次新星爆炸。

与亚利桑那大学（UA）的行星科学家一道，简·豪（Jane Howe）教授（化学工程学院（ChemE），化学工程学院（ChemE））去年在日立高科技公司（Hitachi High Technologies）担任高级科学家时，还在原子级研究了这种谷物。

“这个谷物是太阳前的。它起源于太阳形成之前。分析这样的异常真是太神奇了。” Howe说。

豪和研究人员使用先进的离子显微镜和电子显微镜观察了碳原子的排列及其变种，这就是所谓的碳同位素异常，并发现了太阳前石墨颗粒中含有富含氧的硅酸盐，这是他们所料想不到的。

研究人员的观察为正在死亡的恒星的状况提供了新的见解。这也与科学假设相矛盾，科学假设是，在相同条件下，在同一新星爆发中无法形成两种类型的星尘物质，即富氧和富碳的物质，它们是太阳系形成过程中的前太阳能构造块。

这项国际合作包括Howe，UA的行星科学家，天文学家和材料科学家，圣路易斯的华盛顿大学，西班牙的加泰罗尼亚理工大学以及美国和日本的日立高科技，今天在《自然天文学》上发表了他们的发现。

“有时研究是为了满足您的好奇心。最大的好奇心之一是宇宙是如何形成的以及生命是如何开始的。”豪说。“而且这个怪异粒子向我们展示了我们以前不知道的东西。”

Howe于2019年1月加入U T Engineering，目前正在利用她的电子显微镜专业知识来研究促进可再生能源的材料，并且还计划将她的工作扩展到包括气象材料科学研究。

“我认为这个研究项目确实令人兴奋，而且我天生就是一个很好奇的人。当时，这只是我工作的一部分，但现在它开始成为我研究工作的一部分。” Howe说。

豪希望与UA的研究人员进一步合作。此外，她最近开始与U.T.大学的金泰特教授（地球科学）合作，他也是皇家安大略博物馆的矿物学高级策展人，负责研究其陨石的收藏。

并且，在2023年9月，由UA领导的NASA OSIRIS-Rex任务在对富含碳的小行星Bennu进行采样后返回地球时，Howe将成为加拿大研究人员团队的分析对象。

“这类研究是关于地球生命如何开始的更大范围辩论的一部分。我们都在乎我们是谁，我们来自哪里。”豪说。“我很高兴能参与其中，以此来增进我们的知识。”

出版物：Pierre Haenecour等人，“来自新星爆发的共冷凝富氧和富碳的陨石星尘的实验室证据”，《自然天文学》（2019年）