了解塵埃顆粒如何在星際氣體中形成可以為天文學(xué)家提供重要的見(jiàn)解，并幫助材料科學(xué)家開(kāi)發(fā)有用的納米顆粒。

實(shí)驗(yàn)室和火箭載研究揭示了在太陽(yáng)系形成之前星際塵埃顆粒如何形成的新見(jiàn)解。北海道大學(xué)的研究人員以及日本和德國(guó)的同事在《科學(xué)進(jìn)展》雜志上發(fā)表的研究結(jié)果也可能幫助科學(xué)家以更有效和環(huán)保的方式制造具有有用應(yīng)用的納米顆粒。

這些“前太陽(yáng)”顆粒可以在落到地球上的隕石中找到，這使得實(shí)驗(yàn)室研究揭示了它們形成的可能路線。

“正如雪花的形狀提供了高層大氣溫度和濕度的信息一樣，隕石中太陽(yáng)前顆粒的特征限制了它們可能形成的恒星氣體流出的環(huán)境，”北海道團(tuán)隊(duì)的Yuki Kimura解釋說(shuō)。然而，不幸的是，事實(shí)證明很難確定形成由碳化鈦核心和周?chē)嫉蒯＝M成的晶粒的可能環(huán)境。

更好地了解可能形成顆粒的恒星周?chē)h(huán)境對(duì)于更多地了解星際環(huán)境至關(guān)重要。反過(guò)來(lái)，這可能有助于闡明恒星如何演化，以及它們周?chē)奈镔|(zhì)如何成為行星的基石。

晶粒的結(jié)構(gòu)似乎表明，它們的碳化鈦核心首先形成，然后被一層厚厚的碳層覆蓋在太陽(yáng)之前形成的恒星氣體流出的更遠(yuǎn)區(qū)域。

該團(tuán)隊(duì)探索了可能在實(shí)驗(yàn)室建模研究中重現(xiàn)晶粒形成的條件，這些條件以晶粒成核理論工作的指導(dǎo) - 從微小的原始斑點(diǎn)形成晶粒。這項(xiàng)工作通過(guò)在亞軌道火箭飛行經(jīng)歷的微重力時(shí)期進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)而得到加強(qiáng)。

結(jié)果提供了一些驚喜。他們認(rèn)為，這些顆粒最有可能形成于研究人員所謂的非經(jīng)典成核途徑：傳統(tǒng)理論無(wú)法預(yù)測(cè)的一系列三個(gè)不同步驟。首先，碳形成微小的、均勻的原子核;然后鈦沉積在這些碳核上，形成含有碳化鈦的碳顆粒;最后，數(shù)以千計(jì)的細(xì)顆粒融合形成顆粒。

“我們還建議，在太陽(yáng)系發(fā)展后期形成的其他類(lèi)型的前太陽(yáng)和太陽(yáng)顆粒的特征可以通過(guò)考慮非經(jīng)典成核途徑來(lái)準(zhǔn)確解釋?zhuān)缥覀児ぷ魉ㄗh的那些，”木村總結(jié)道。

這項(xiàng)研究可以幫助理解遙遠(yuǎn)的天文事件，包括巨星，新形成的行星系統(tǒng)以及圍繞其他恒星的外星太陽(yáng)系中的行星大氣層。但它也可能幫助地球上的科學(xué)家更好地控制他們正在探索的納米粒子，用于許多領(lǐng)域，包括太陽(yáng)能，化學(xué)催化，傳感器和納米醫(yī)學(xué)。因此，研究隕石中微小顆粒的潛在影響范圍從地球的未來(lái)工業(yè)到我們所能想象的遙遠(yuǎn)。

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