新分析揭示了温奇科姆陨石穿越太空的残酷历史

对温奇科姆陨石进行的深入的新纳米分析揭示了它在2021年降落在英国羊场之前的太空旅程中如何受到水的影响并反复破碎和重新组装。

来自英国、欧洲、澳大利亚和美国数十家机构的研究人员合作进行了这项研究。他们共同对温奇科姆陨石碎片中的矿物颗粒进行了各种尖端分析技术的研究。

他们的工作规模通常是用于调查通过数十亿美元的太空任务返回地球的样本，这让他们对温奇科姆陨石在此过程中的历史有了无与伦比的了解。

他们的分析帮助他们将时钟回溯到陨石最初是一种含冰的干燥岩石，然后追踪它通过冰融化成泥球的转变，泥球被一次又一次地分解和重建。

温奇科姆陨石是一组被称为CM碳质球粒陨石的太空岩石中保存异常完好的例子，这些岩石形成于太阳系的最早时期。它们携带的矿物质因母小行星上存在的水而改变。

对温奇科姆陨石中这些矿物质的分析将帮助科学家解答有关太阳系形成过程的问题，包括地球水的可能起源。

大多数陨石进入地球大气层后数月或数年都不会被发现，而温奇科姆陨石在撞击地面后数小时内就被发现了。公众、公民科学家和业余陨石爱好者社区认识到岩石撞击了地面，并帮助科学家确定了样本的位置，从而帮助他们进行回收。

它的恢复速度有助于防止它因暴露于地球大气层而进一步改变，为科学家提供了一个难得的机会，可以通过在原子水平上对其进行详细研究来了解更多有关CM球粒陨石的信息。

在《陨石学与行星科学》杂志上发表的一篇论文中，研究人员描述了他们如何探索温乔姆贝陨石的复杂角砾岩。

角砾岩是由其他岩石块粘合在一起形成的岩石，其结构称为碎裂基质。该团队使用透射电子显微镜、电子背散射衍射、飞行时间二次离子质谱和原子探针断层扫描等先进技术进行分析，结果表明温奇科姆角砾岩含有八种不同类型的CM球粒陨石。

研究小组发现，每种类型的岩石都因水的存在而发生了不同程度的改变，不仅是岩石类型之间，而且令人惊讶的是，它们内部也发生了改变。研究小组在完全改变的矿物颗粒旁边发现了许多未改变的矿物颗粒的例子，甚至达到了纳米级。相比之下，人类头发的厚度约为75,000纳米。

研究小组认为，对不同类型岩石的混乱性质及其水蚀变的极端变化的可能解释是，温奇科姆小行星在与其他小行星的撞击中反复被粉碎成碎片，然后又被拉回到一起。

分析的另一个重要发现是，在团队分析的样品中，文石、方解石和白云石等碳酸盐矿物以及随后取代碳酸盐的矿物的比例出乎意料地高。

这表明温奇科姆陨石的碳含量比之前认为的要丰富，并且在融化形成研究小组观察到的碳酸盐矿物之前可能积累了大量的冷冻CO2。该团队的分析可以帮助解释美国宇航局奥西里斯-雷克斯任务在小行星本努表面观察到的大型碳酸盐岩脉。

该研究由格拉斯哥大学的LukeDaly博士领导，他也是该论文的主要作者。2021年2月28日，人们发现温奇科姆陨石像一颗火球划过格洛斯特郡的上空，戴利博士还领导了搜寻小组，找到了最大的温奇科姆陨石碎片。

戴利博士说：“我们着迷于揭示我们分析的温什科姆样本中角砾岩的碎片程度。如果你把温什科姆陨石想象成一个拼图，那么我们在分析中看到的就好像每个拼图块本身都有也被切成小块，然后混放在装满其他七块拼图碎片的袋子里。

“然而，我们在试图通过分析来理清拼图的过程中发现，我们对岩石如何被太空中的水改变的非常精细的细节有了新的见解。它也让我们更清楚地了解它是如何受到撞击的。自从数十亿年前从太阳星云中一起旋转以来，它在其生命周期中不断受到影响并一次又一次地重组。”

该研究的合著者、莱斯特大学的莱昂·希克斯博士表示：“对于没有从太空任务直接返回地球的材料(例如阿波罗号的月球岩石)来说，对温奇科姆陨石的这种分析水平实际上是前所未有的。程序或由隼鸟2号探测器收集的龙宫小行星样本。”

论文合著者、开放大学的马丁·萨特尔博士说：“温奇科姆碎片的回收速度给我们留下了一些原始样本供分析，从厘米级一直到岩石中的单个原子。每个颗粒是一个微小的时间胶囊，把它放在一起，可以帮助我们对数百万年来发生的形成、重新形成和变化建立一个非常清晰的视野。”

该论文的合著者、克兰菲尔德大学的黛安·约翰逊博士补充道：“这样的研究有助于我们了解太阳系形成的最早部分，如果不详细分析太阳系的材料，这是不可能的。温奇科姆陨石就在太空中，是太空史上的一段非凡的历史，我很高兴能成为帮助讲述这个新故事的团队的一员。”