在太空中,存在着包含恒星喷出的气体和尘埃的云。我们的太阳系是在46亿年前从这样的分子云中形成的。这些尘埃颗粒大部分在太阳系形成期间被摧毁。然而,极少量的颗粒幸存下来并完好无损地存在于原始陨石中。它们被称为前太阳颗粒,因为它们的形成时间早于太阳系。我是一名研究早期太阳系及更远的太阳系的科学家,主要关注前太阳颗粒。

来自太空的古老尘埃颗粒可以在地球上找到

图片是扫描电子显微镜拍摄的这种颗粒的图像。这种颗粒是碳化硅(SiC)。比例尺为1微米,即百万分之一米(39.37英寸)。该颗粒是从1969年坠落澳大利亚的默奇森陨石中提取的。

科学家研究了这些颗粒的物理特性,以确定其来源。碳有两种稳定同位素,即¹²C和¹³C,它们的重量略有不同。太阳系中发生的蒸发和凝结等过程几乎不会改变这些同位素之间的比率。相比之下,恒星中的核合成过程会导致¹²C/¹³C比率从1到200,000以上不等。

如果这颗颗粒起源于太阳系,那么它的¹²C/¹³C比值应为89。这张图片中颗粒的¹²C/¹³C比值约为55.1,这证明它起源于恒星​​。结合有关该颗粒的其他信息,该比值告诉我们,该颗粒形成于一种称为渐近巨星分支恒星的恒星中。这颗恒星在46亿多年前处于生命周期的末期,大量产生尘埃并将其排放到太空中。

科学家在陨石中发现了其他类型的太阳前颗粒,包括钻石、石墨、氧化物和硅酸盐。类似图中的太阳前颗粒有助于研究人员了解恒星中的核合成、恒星和恒星喷出物中不同区域的混合,以及星系中元素及其同位素的丰度如何随时间变化。