2019年,研究人员在撒哈拉沙漠发现了一块1磅重(约454克)的陨石,编号NWA 12774。这颗石头平平无奇,但最新的分析结果表明,它保存了一种极不寻常的化学特征——可能来自一颗在太阳系诞生几百万年后就消失的古老天体。这颗天体的体积或许与月球相当,是我们此前从未确认过的早期行星形成路径的第一条实体证据。

这项研究的核心发现,来自科罗拉多大学博尔德分校的地球科学家亚伦·贝尔。他在一份声明中说:“形成这颗鋀石母体的物质,与地球和火星的成分有根本性的不同。”贝尔指出,这些陨石保存了早期行星完全不同的演化路径的证据。这颗编号NWA 12774的陨石被归类为鋀石(angrite),是太阳系中最古老的火山岩之一,极其稀有。根据NASA的数据,地球上已发现的8万多块陨石中,仅有68块是已知的鋀石。

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鋀石令人困惑的地方在于它们的化学构成。地球、火星和大多数岩石天体都富含二氧化硅——也就是我们熟悉的沙子的主要成分——这是整个太阳系行星地壳的主要物质。但鋀石的二氧化硅含量极低。由于这种不寻常的组成,科学家们长期以来推测它们来自一颗相对较小的小行星。

但贝尔团队在分析NWA 12774时发现了一种富含铝的单斜辉石(clinopyroxene)晶体,其铝含量“异常高”。这是一个明确的信号:这块岩石是在巨大压力下形成的。研究小组通过重建陨石形成的条件,发现这种矿物需要至少17.5千巴的压力。这个数字相当于地球最深处——马里亚纳海沟底部压力的17倍以上。如此极端的条件不可能存在于一颗小行星内部,因此母体必然要大得多。

更关键的是,这块太空岩石内部的晶体还保留了清晰的边缘和特定的化学模式。科学家们认为,如果这些晶体在灼热的行星内部深处待了很长时间,这些特征早就该被抹去了。这些线索指向一个矛盾情景:矿物形成于相对较浅的深度,但要在这类浅层位置产生那么大的压力,母体本身的体积就必须足够庞大。一颗与月球大小相当——甚至更大的天体,才可能在其较浅的内部同时满足高压和快速冷却这两项条件。这样的世界在太阳系早期曾经存在过,随后彻底消失,只在这块撒哈拉的石头里留下了存在过的指纹。