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为了证明太阳小时候很熊,我们找遍了它的“三姑六婆”| 迈向太空

作者:果壳网 来源:果壳网 公众号
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08-15

每次我爸说我小时候很熊的时候,我都会反问他是不是也是个熊孩子。回答这个问题很简单,只要问问我爷爷就行了。果不其然,现在一板正经的我爸小时候就是那个砸破别人窗户的小屁孩!感谢爷爷作证,虽还不了我清白,但至少拉了我爸下水!


那,要是我们想知道太阳小时候熊不熊该怎么办呢?(毕竟他可是太阳系的老大啊,谁见过他小时候什么样啊?)

 

图 | giphy.com


太阳小时候熊不熊,太重要了!


太阳小时候“熊不熊”,这是天文学家迫切想要知道的。作为离我们最近的恒星,太阳的一举一动都可能对我们产生深远的影响。可以说,没有太阳,就不会有地球,更不会有我们人类。

 

今天的太阳,已经有46亿岁了,早已摆脱了稚嫩的童年,步入了沉稳的壮年。它持久而稳定地输出着光和热,使得生命能够在地球上持续生存数十亿年而未曾中断。表面上看来,太阳就像一位慈祥的老人,脾气温和性格稳定,但它有时候也会闹闹脾气。

 

图 | giphy.com


有时候,太阳上会出现耀斑爆发,突然抛射出大量带电粒子,劈头盖脸砸向我们的地球。好在,在地球磁场和大气层的双重保护之下,这种太阳风暴并不会对我们产生太大的影响。况且,壮年的太阳也只是偶尔才会爆发一次,远远算不上频繁。而46亿年前,刚刚形成不久的太阳,脾气是不是像现在一样好,可就说不一定了。

 

天文学家认为,太阳爆发与磁场有关,而磁场又跟太阳的自转速度有关。通常来说,随着恒星年龄的增长,自转速度也会逐渐放缓。这就意味着,刚形成不久的太阳,自转会比今天快得多。于是,磁场也会比现在剧烈得多,导致初生的太阳脾气暴躁,爆发频繁。至少,关于恒星演化的理论是这么预言的。


那些看着太阳长大的“见证者”们都去哪儿了? 


理论归理论,想要知道太阳小时候到底熊不熊,还是得找到确凿可信的见证者才行。可太阳形成于46亿年前,太阳系里没谁比它更老了。之后又过了0.5亿年,地球才初具雏形。想在地球上找太阳小时候的见证者,恐怕难了。

 

难归难,却并不是不可能。

 

在太阳形成之后,地球形成之前,太阳系里存在大量的气体和尘埃。这很好理解:要是没有这些东西,也就不会有现在的地球和其他行星了。这些早期的物质,应该都见证过太阳的小时候,问题是——现在它们去哪儿了

 

图 | pixabay.com


有些物质,后来成了行星、矮行星甚至大块头小行星的一部分,经历了错综复杂的地质变迁,早就把更早之前的印记擦得一干二净了。换句话说,想知道太阳小时候熊不熊,它们铁定是指望不上了。地球上的物质,几乎全部属于此类。


另一些物质,则失落在了漫漫的历史长河之中。它们因为相互碰撞,或者受到行星引力的影响,不是掉落到了太阳上面,就是被彻底甩出了太阳系。它们倒是有可能记得太阳小时候的事,却已经远远超出了人类可以掌握的范围。

 

只有那些幸运地留在太阳系里、并且没有被较大天体吞并的物质,才有可能将太阳形成之初留下的印迹保存至今。这些游荡在太空里的小石块甚至碎石子,便成为了天文学家最有机会触及的见证者,有可能告诉我们太阳小时候的事情。 


太阳系 | pixabay.com


可惜,就算知道在哪里,派探测器带它们回来,也不是一件容易做到的事情。好在,一些见证者偶然会意外闯入地球大气层,化为一颗流星。如果没有全部烧尽,剩下的部分便会坠落到地面,成为陨石。而陨石,我们是有机会亲手触摸,甚至放到实验室里去作仔细研究的。


小时候的太阳是怎么个“熊”法? 


这一次,天文学家就是在一块陨石里找到了见证者。确切来说,见证者是陨石里蕴藏着的铝钙石结晶。这些结晶很小,大都不超过100微米,也就只有几根头发丝粗细,在显微镜里透出晶莹的冰蓝色。别看它们小, 资历却足够老:早在地球成形之前,这些铝钙石就作为最早的晶体,在太阳系早期炽热的物质盘里结晶形成了。

 


结晶的过程,不只形成了这些小晶体,还把它们变成了时间胶囊,封存了太阳小时候的暴躁脾气。

 

当时的太阳,必定持续而又频繁地爆发着耀斑释放出大量高能质子和其他粒子只有这样,这些晶体结晶的过程中,里面的铝和钙才会频繁受到高能粒子的轰击,分裂成氖和氦之类更小的原子。也只有这样,作为极易挥发的惰性气体,分裂形成的氖和氦才会被封存在这些晶体之中,受困超过45亿年之久。

 

直到天文学家用激光烧熔了那些晶体,这些气体才被释放出来,被精密的测量仪器验明了身份。如此一来,陨石里冰蓝色铝钙石结晶中封存的惰性气体,终于第一次提供了明确的证据,支持了天文学家理论上怀疑了很久的那个猜测。

 

太阳小时候确实是个熊孩子,还是特别熊的那种。


作者:steed

编辑:东风


一个AI

熊孩子爸妈:你看,太阳小时候也熊,凭什么苛求我们小孩啊!

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