科学家终于借助"熔岩雨滴"确定木星诞生时间

如今，日本名古屋大学和意大利国家天体物理研究所（INAF）的研究人员首次确定了这些熔融液滴的形成机制，并基于其发现精确测定了木星的形成年代。他们发表在《科学报告》上的研究表明，球粒的特征——特别是其大小和在太空中的冷却速率——是由撞击星子中所含的水分决定的。这解释了我们在陨石样本中观察到的现象，并证明球粒形成是行星形成的直接结果。

来自46亿年前的时间胶囊

球粒是直径约0.1-2毫米的微小球体，在太阳系形成过程中被吸积进入小行星。数十亿年后，这些天体的碎片脱离母体，以陨石形式坠落到地球。球粒如何形成其独特球形的问题已困扰科学家数十年。

"当星子相互碰撞时，水分瞬间汽化为膨胀蒸汽。这引发了微型爆炸，将熔融的硅酸盐岩石破碎成如今我们在陨石中观察到的微小液滴，"名古屋大学地球与环境科学研究生院的共同第一作者城野信一教授解释道。

"先前形成理论需要非常特定的条件才能解释球粒特征，而我们的模型仅需木星诞生时早期太阳系自然存在的环境条件。"

研究人员建立了木星生长的计算机模拟，追踪其引力如何导致早期太阳系中岩石质与富水星子发生高速碰撞。

"我们将模拟球粒的特征及丰度与陨石数据进行对比，发现该模型自发产生了真实的球粒。模型同时显示，球粒生成期与木星剧烈吸积星云气体达到巨大体积的时期完全吻合。鉴于陨石数据表明球粒形成高峰发生在太阳系诞生后180万年，这也正是木星诞生的时间点，"共同第一作者、意大利国家天体物理研究所（INAF）高级研究员迭戈·图里尼博士表示。

测定行星形成时间的新方法

本研究为太阳系形成提供了更清晰的图景。然而，由木星形成触发的球粒生成期过于短暂，无法解释陨石中为何存在多种不同年龄的球粒。最可能的解释是，土星等其他巨行星诞生时同样触发了球粒形成。

通过研究不同年龄的球粒，科学家可追溯行星诞生顺序，理解太阳系随时间演化的过程。该研究还表明，这种剧烈的行星形成过程可能发生于其他恒星周围，为理解其他行星系统的演化提供了新视角。

题为《木星形成引发含挥发性物质星子碰撞产生球粒》的研究论文于2025年8月25日发表在《科学报告》期刊，DOI编号：10.1038/s41598-025-12643-x。

资助信息：

本研究获日本学术振兴会科研补助金（JSPS KAKENHI）项目号25K07383、意大利航天局（ASI）与意大利国家天体物理研究所（INAF）联合协议2016-23-H.0及2021-5-HH.0、欧盟委员会"地平线2020"框架计划欧洲研究理事会协同项目"ECOGAL"（项目编号GA-855130）资助。