天文學家重新定義太陽的元素藍圖
研究人員公佈了一種新的太陽成分,它整合了來自柯伊伯帶天體、小行星、彗星和太陽測量的最新數據。 這項開創性的分析將光譜數據與日光地震學的發現聯繫起來,表明太陽中碳、氮和氧的含量比以前估計的要高。
新發現揭示了太陽成分中碳、氮和氧的含量比以前想像的要豐富,這有可能改變有關太陽系形成的理論,並為未來的天文任務提供指導。
由美國西南研究院(SwRI)科學家領導的研究小組將柯伊伯帶天體、小行星和彗星等原始天體的成分資料與新的太陽資料結合起來,建立了一個修正的太陽成分模型。 這項更新的模型首次調和了研究太陽的兩種重要方法:光譜學和日光地震學。 日光地震學分析太陽內波以探測其內部,而光譜學則研究太陽表面,透過其獨特的光譜特徵識別元素。該研究發表在美國科學院天文物理學雜誌上,解決了長期存在的”太陽豐度”問題。
SwRI 博士後研究員Ngoc Truong 博士解釋說:「這是首次進行這種跨學科分析,我們的廣泛數據集表明,太陽碳、氮和氧的含量比以前認為的更豐富。使用新成分的太陽系形成模型成功地再現了大型柯伊伯帶天體(KBOs)和碳質軟玉隕石的成分、 根據日本宇宙航空研究開發機構的隼鳥-2號和美國國家航空航天局的OSIRIS-REx任務新返回的龍宮和貝努小行星樣本。
為了得出這一發現,研究小組結合了對太陽中微子的新測量結果、來自美國宇航局”創世紀”任務的有關太陽風成分的數據,以及在源於外太陽系的原始隕石中發現的水的豐度。 他們也使用了美國太空總署”新視野”號任務測定的大型KBO的密度,如冥王星及其衛星卡戎。
Truong說:「這項工作為未來的日光地震學、太陽中微子和宇宙化學測量,包括未來的彗星樣本返回任務提供了可檢驗的預測。太陽成分被用來校準其他恆星,了解太陽系天體的成分和形成。
研究團隊研究了難熔焦油狀有機化合物作為原太陽星雲中碳的主要載體所扮演的角色。 太陽系形成模型使用了對來自67P/Churyumov-Gerasimenko彗星的有機物的測量結果和最廣泛採用的太陽成分比,但並沒有產生緻密、多岩石的冥王星-沙龍系統。
行星地球化學專家克里斯托弗-格里恩博士說:”透過這項研究,我們認為我們終於了解了製造太陽系的化學元素組合。太陽系的碳、氮和氧含量比目前假定的要多。這項新知識為我們理解巨行星大氣中的元素豐度能夠告訴我們行星形成的過程提供了更堅實的基礎。 ” 我們已經把目光投向了天王星–NASA的下一個目標目的地–以及更遠的地方。
在尋找宜居系外行星的過程中,科學家透過光譜測量恆星中的元素豐度來推論恆星軌道上的行星是由什麼元素構成的,以恆星成分作為行星的替代物。
Truong說:”我們的發現將極大地影響我們對其他恆星和行星系統的形成和演化的理解,甚至更進一步,它們能讓我們從更廣闊的視角來看待銀河系的化學演化。”
編譯自/ ScitechDaily