在2025年7月17日，广岛大学研究团队于CI型碳质小行星龙宫（Ryugu）样本中发现钾铁镍硫化物矿物杰尔菲舍石（djerfisherite）。该发现打破了学界对龙宫母体热历史和物质组成的传统认知，其科学意义和潜在机制可归纳如下： ### 一、科学意义与矛盾点 1. **矿物学矛盾** 杰尔菲舍石通常产于高度还原环境，如顽火辉石球粒陨石（EH/EL群）或碱性侵入岩中。其典型形成温度为350℃以上，需要高温气体冷凝或富钾流体与硫化物的反应。然而，龙宫母体热模型显示其峰值温度低于50℃，且主体经历低温水岩反应，与杰尔菲舍石稳定条件冲突。 2. **样本异质性的新证据** 龙宫样品虽以含水蚀变为主，但已发现含无水硅酸盐（橄榄石-低钙辉石）的局部碎屑，结合此次发现，表明母体可能存在未认知的化学异质性。这与龙宫表面光谱均一性的遥感观测形成对比，暗示表层物质可能经历了空间风化均一化。 ### 二、形成假说的多角度分析 1. **外源物质混合假说** - **早期太阳系物质迁移**：顽火辉石球粒陨石形成于内太阳系还原环境，而龙宫母体可能起源于外太阳系冰质星子。杰尔菲舍石的存在或反映原始星云中还原/氧化物质的跨区域输运。 - **冲击事件混杂机制**：龙宫作为碎石堆天体，可能通过撞击整合了不同来源碎屑。类似机制见于顽火辉石无球粒陨石中杰尔菲舍石的次生交代成因。 2. **内源高温事件假说** - **局部热异常**：龙宫母体虽整体低温，但放射性核素（如^26Al）衰变可能引发局部热点。实验表明，含硫化物系统在>300℃时可形成杰尔菲舍石，而龙宫母体热模型允许局部温度达570-670K（300-400℃）。 - **流体交代作用**：碱性流体渗透可能驱动硫化物再平衡。类似过程见于金伯利岩中杰尔菲舍石与富钛石榴石、磷灰石的共生，或Khibina侵入体的钾交代作用。 ### 三、验证方向与研究前景 1. **同位素示踪** 通过硫同位素（δ^34S）和钾同位素（^40K-^40Ar）分析，可区分矿物成因：外源物质通常保留原始同位素特征，而热液成因会显示分馏信号。 2. **空间风化效应排除** 需确认该矿物是否受微陨石轰击或太阳风诱导的硫丢失影响。实验室模拟显示，空间风化可导致硫化物表面铁纳米颗粒富集，但难以解释杰尔菲舍石的体相结构。 3. **母体热历史重构** 结合磷灰石裂变径迹或碳酸盐团簇同位素（Δ_47）测温，可进一步约束局部热事件持续时间和温度梯度。 该发现挑战了小行星单一成因模型，为早期太阳系物质混合与热化学演化提供了关键证据。后续研究需整合龙宫样本矿物学、同位素与热力学模拟，以揭示还原性矿物在氧化主导天体中的存活机制。
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Journal Reference:
Masaaki Miyahara, Takaaki Noguchi, Akira Yamaguchi, Toru Nakahashi, Yuto Takaki, Toru Matsumoto, Naotaka Tomioka, Akira Miyake, Yohei Igami, Yusuke Seto.Djerfisherite in a Ryugu grain: A clue to localized heterogeneous conditions or material mixing in the early solar system.Meteoritics & Planetary Science, 2025; DOI:10.1111/maps.14370
