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一块来自白矮星物质的陨石掉落在埃及沙漠中

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1996年的时候,一名在埃及沙漠中工作的研究人员发现了一块陨石,后来科学家对这块陨石进行了大量的研究后确定:这是一块来自于白矮星物质,里面包含了在地球其他任何地方都找不到的神秘矿物质化合物,这就是希帕蒂亚石(以古希腊哲学家和天文学家命名,国内也有人翻译成海巴夏石)。

一块来自白矮星物质的陨石掉落在埃及沙漠中
一块来自白矮星物质的陨石掉落在埃及沙漠中
埃及沙漠深处发现的这块名为希帕蒂亚石的陨石后来被证实来自一颗Ia型超新星爆炸白矮星物质残骸

科学家使用质子束这种高能粒子加速器来识别希帕蒂亚石的成分,总共识别出了15种元素,但是识别以后却发现希帕蒂亚石的非同一般,它和我们通常见到的来自于小行星、彗星乃至于是其他太阳系天体的石头都不一样,拥有独一无二的组成成分。

比如,希帕蒂亚石中的硅含量极低,大约只有太阳系普通物质硅含量的1%,同时,铬、锰、铁、硫、铜和钒的含量也不是太阳系内部材料的典型含量。

后来,科学家参考了太阳系外形成希帕蒂亚石的各种可能性,爆款银河系中的星际尘埃带、红巨星乃至于是一颗大质量恒星耗​​尽燃料、坍缩然后爆炸时发生的II型超新星。但是后来,这些可能的选项都被排除了,最终确定希帕蒂亚石来源于一颗死亡的白矮星,是名副其实的白矮星物质。

我们都知道白矮星的物质密度是非常高的,这是因为白矮星物质是一种简并物质,这些物质原子和原子之间几乎没有空隙,这使得白矮星物质的密度能够达到1000吨/立方厘米。

那么致密的白矮星物质是怎么会出现在地球上的呢?

科学家推测希帕蒂亚石所在白矮星是一个双星系统,当白矮星不断吸收它伴星物质的时候,会导致白矮星的质量持续增加,当质量达到临界点(1.44倍太阳质量)的时候,白矮星就会发生爆炸,这就是Ia型超新星。这是一种超强的超新星爆炸,最终的结果是将白矮星本身也炸得粉碎。

一块来自白矮星物质的陨石掉落在埃及沙漠中
一块来自白矮星物质的陨石掉落在埃及沙漠中
Ia型超新星爆炸之前的双星系统中,白矮星正在不断的吸收伴星的物质,当白矮星的质量达到1.44倍太阳质量的时候,就会引发Ia型超新星爆炸

而白矮星物质碎片一旦进入到太空中,就会从简并状态恢复到普通原子结构,而这些原子如果和普通物质尘埃凝结在一起,就能够形成各种岩石物质,只是这些物质中会具有非常特殊的化学特征。而希帕蒂亚石就是一颗这样形成的白矮星物质。

希帕蒂亚石的化学特征和科学家预测中的Ia型超新星爆炸产生的白矮星物质非常相似,但是也并不是100%匹配,在15种元素汇总,有6种元素比Ia型超新星理论模型预测的浓度要高10~100倍,这些元素是铝、磷、氯、钾、铜和锌元素。

这些和理论模型数据不一致的地方,一方面可以帮助科学家进一步的了解白矮星以及Ia型超新星,另外一方面也能够让我们更好的了解宇宙

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