【太陽風揭示了太陽系早期】

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【太陽風揭示了太陽系早期】

 

創世紀捕捉太陽風

2004年，美國航空航天局的創世紀太空任務作出了計劃外的迫降，破壞其珍貴貨物的太陽風粒子。

 

現在，經過多年的艱苦工作，兩個獨立的組科學家已成功地測量的相對豐度的氮和氧同位素的太陽風。

 

他們的研究表明，地球上的同位素組成有很大的不同，從太陽。

 

其結果可能證明重要的條件了解早期太陽系形成時的地球。

 

雖然科學家們知道了很多關於同位素豐度元素對地球，月球和隕石，很少有人知道太陽。

 

幸運的是，太陽噴出源源不斷的離子稱為太陽風，它可以捕獲飛船。

 

雖然大多是氫，風確實含有少量的重元素及其同位素組成被認為是相似的物質，從太陽系的形成。

 

 

聚焦風

創世紀所收集的顆粒超過兩年使用太陽能風力集中，它採用電場加速氧和氮離子和它們集中在一個數字的超純矽碳化物的目標。

 

儘管增加的數量離子擊中目標的一個因素20，濃度的同位素的目標仍然非常小的時候，任務返回地球，因此將需要仔細分析。

 

但是，悲劇發生在2004年的任務時的採樣返回艙降落傘未能部署其下跌，因為它向地球。

 

這個太空艙過熱，砸入地下，砸開和粉碎大部分內容，其中包括許多的太陽風的目標。

 

什麼仍然是被污染的目標範圍的材料（包括神秘的油性膜）和科學家開始了艱苦的過程，以清潔樣品。

 

這種清洗是困難的，因為氧氣和氮離子駐留約 100納米以下的表面的目標，而且容易被擦洗了。

 

 

掃描面

現在，碳化矽目標已清理足以讓他們的氧和氮含量進行分析。

 

一項研究已開展凱文 McKeegan和同事在加州大學洛杉磯分校和其他大學在美國，英國和日本。

 

他們用儀器專為創所謂 MegaSIMS，這是一個二次離子質譜儀耦合加速器質譜儀。

 

一個重要的特徵的儀器，它可以分析微小區域的約 2微米的樣本，以便找到跨區域的表面不被污染。

 

該小組的豐度測量的氧17，氧18和氧16的樣本。他們發現，比氧與氧17 - 18是相同的，在太陽和地球上。然而，他們發現，氧16是7％左右較為豐富的太陽比地球上。

 

“我們發現，地球，月球，火星以及其他隕石是小行星樣本，有低濃度的O - 16比太陽，說：”

 

McKeegan。“言下之意是，我們沒有形成出同太陽星雲的材料，創造了太陽 - 是如何和為什麼還有待發現，”他補充說。

 

 

洗淨後用離子

同時，伯納德和他的同事馬蒂在南錫大學，法國和美國的幾個機構使用的二次離子質譜儀來測量比氮15至氮14的太陽風。

 

一個目標，從創世紀被安置在儀器及其表面清洗首次使用低能量離子束。

 

然後，同位素​​含量測定作為一個函數的深度在幾個區域，直徑約 10微米。

 

濃度的氮同位素達到高峰，約為 80 nm到目標，這對球隊說是一致的創世紀如何捕獲太陽風。

 

研究人員發現，比氮15至氮14是小約 40％的太陽風比它在地球大氣層。

 

羅伯特克萊頓的芝加哥大學，誰沒有參與任何研究認為，氧和氮的差異可能是導致相互作用的陽光和雲的氣體分子存在於早期太陽系。這個過程被稱為光解和結果一氧化碳和氮分子分離成它們的組成原子。

 

 

不透明氣體雲

精確波長光的要求，打破分子取決於其同位素組成，克萊頓解釋說。

 

事實證明，光分解所需的一氧化碳分子製成的氧- 16並不很遠的旅行通過氣體雲。

 

這意味著，內部雲將包含增強的原子氧濃度 - 17和氧18。

 

這些解放原子參與的化學反應，導致形成的礦物粉塵，最終成為地球和行星內部。

 

一個類似的過程也將加強對氮的數量 - 15中的灰塵，根據克萊頓。

 

克萊頓指出，相對豐富的氮同位素在木星相似，太陽風，這表明同位素分離的光解只發生在太陽系內部。

 

這項研究描述了兩篇論文在科學。

 

關於作者

麥高約翰斯頓是主編physicsworld.com

 

引用：http://physicsworld.com/cws/article/news/46357