太阳系中最古老的碳酸盐–海德堡离子探针用于定年弗伦斯堡陨石

弗伦斯堡陨石带有黑色熔壳：在穿越大气层的过程中，熔融的外壳的一部分丢失了。这个小碎片重24.5克，大约有45亿年的历史。

陨石于2019年在德国北部坠落，其碳酸盐是太阳系中最古老的碳酸盐;它还证明了在小行星上最早存在液态水。海德堡大学地球科学研究所的高分辨率离子探针（Ion Probe）提供了测量结果。由马里奥·特里洛夫（Mario Trieloff）教授领导的宇宙化学研究小组进行的这项研究是明斯特大学与来自欧洲，澳大利亚和美国的科学家合作进行的一项财团研究的一部分。

碳酸盐是地球上无处不在的岩石。它们可以在白云岩山脉，吕根岛上的白垩悬崖以及海洋的珊瑚礁中找到。它们从大气中去除了大量的温室气体CO2，从而使其与气候相关。与当今的地球不同，原始地球的形成过程中没有炽热的碳酸盐岩石。

陨石于2019年9月坠落地球，被称为弗伦斯堡陨石，被发现为该陨石，被归类为碳质球粒陨石，这是一种非常罕见的陨石。明斯特大学的Addi Bischoff博士和Markus Patzek博士认为，这一发现非常独特：“在早期的太阳系中，岩石被广泛暴露于含水流体中，因此形成了含水的硅酸盐和碳酸盐。”行星研究所的研究人员认为，陨石是一种可能的组成部分，它可能早就向地球输送了水。

弗伦斯堡陨石是使用离子探针在海德堡大学定年的。这种测量非常困难且具有挑战性，因为岩石中的碳酸盐颗粒非常小。此外，同位素测量必须非常精确，必须在直径仅几微米的狭窄范围内进行，比人的头发还细。地球科学研究所的托马斯·路德维格（Thomas Ludwig）解释说。测年法是基于天然同位素的衰变速率-短暂存在的放射性核素53Mn的衰变，该放射性核素在早期太阳系中仍然活跃。

“使用这种方法，迄今为止最精确的年龄确定表明，弗伦斯堡陨石的母体小行星和碳酸盐仅在太阳系中第一个固体形成后三百万年就形成了，”特里洛夫教授解释说。因此，碳酸盐比其他类型的碳质球粒陨石中的可比碳酸盐年龄大一百万年。除了根据放射性核素53Mn确定年龄外，还借助海德堡离子探针检查了碳酸盐细小颗粒的碳和氧同位素组成。在母体小行星形成并加热后不久，碳酸盐显然从相对热的流体中沉淀出来。宇宙化学家说：“因此，它们证明了早期太阳系中行星体上最早存在液态水。”

来自德国，法国，瑞士，匈牙利，英国，美国和澳大利亚的21个机构的41名研究人员共同为这项研究做出了贡献，该研究发表在《 Geochimica et Cosmochimica Acta》杂志上。明斯特大学的工作是在跨区域合作研究中心“陆上行星的后期积聚”（CRC TRR 170）的主持下进行的。海德堡大学的这项研究是由克劳斯·斯基拉基金会（Klaus Tschira Foundation）资助的。鲁珀托·卡罗拉（Ruperto Carola）获得了德国研究基金会（German Research Foundation）资助的离子探针。

参考：“古老而独特的C1球粒陨石Flensburg –深入了解水蚀变，水成岩，以及含水母体和岩性的最初过程”，Addi Bischoff，Conel M. O'D.Alexander，Jean-Alix Barrat， Christoph Burkhardt，Henner Busemann，Detlev Degering，Tommaso Di Rocco，Meike Fischer，Thomas Fockenberg，Dionysis I.Foustoukos，JérômeGattacceca，Jose RA Godinho，Dennis Harries，Dieter Heinlein，Jan L.Hellmann，Norbert Hertkorn，Anja Holm，Anja Holm Jull，Imene Kerraouch，Ashley J.King，Thorsten Kleine，Dominik Koll，Johannes Lachner，Thomas Ludwig，Silke Merchel，Cornelia AK Mertens，PrécilliaMorino，Wladimir Neumann，Andreas Pack，Markus Patzek，Stefan Pavetich，Maximilian P.Reitze，Miriam吕芬纳赫特（Rüfenacht），乔治·鲁格（Georg Rugel），夏洛特·施密特（Charlotte Schmidt），菲利普·施密特·科普林（Philippe Schmitt-Kopplin），玛丽亚·舍恩巴赫（MariaSchönbächler），马里奥·特里洛夫（Mario Trieloff），安东·沃尔纳（Anton Wallner），卡尔·威默（Karl Wimmer）和埃里亚斯·沃尔夫（EliasWölfer），2020年10月24日，《地球化学与宇宙化学》。
10.1016 / j.gca.2020.10.014