Hypatia Stone含有不同于地球，已知陨石或彗星的任何矿物化合物

研究人员Jan Kramers和Georgy Belyanin在Hypatia石头的碎片中发现了与地球，已知的陨石或彗星不同的矿物化合物，这些碎片是在埃及西南部利比亚沙漠玻璃田中采集的。

2013年，研究人员宣布，在埃及西南部发现的一块鹅卵石绝对不是来自地球。到2015年，其他研究小组已经宣布，根据稀有气体和核探针分析，“ Hypatia”石不属于任何已知类型的陨石或彗星。（这块石头以第一位西方女性数学家和天文学家亚历山大·海帕提亚的名字命名为海帕提亚）。

但是，如果小卵石不是来自地球，那么它的起源是什么，其中的矿物质能否提供其起源的线索？约翰内斯堡大学最初的研究小组对卵石进行了微观矿物分析，现在提供了令人不安的答案，这些答案逐渐偏离了形成太阳系物质的传统观点。

矿物结构

Hypatia鹅卵石的内部结构有点像水果蛋糕，从架子上掉下来变成一些面粉，并因撞击而破裂，该研究的首席研究员Jan Kramers教授于2017年12月28日发表在Geochimica et Cosmochimica Acta上。

“我们可以想到代表Hypatia卵石的大部分的水果蛋糕的混合面团，在地质学上我们称之为两个混合的“矩阵”。蛋糕中的樱桃糖和坚果代表Hypatia“包裹体”中的矿物质。他说，在掉落的蛋糕的裂缝上撒粉的面粉代表了我们在Hypatia的裂缝中发现的“辅助材料”，它们来自地球。

掉落到地球上的原始外星岩石的直径必须至少为几米，但会分解成小碎片，其中Hypatia石头就是其中的一块。

怪异的矩阵

立刻，Hypatia矿物质基质（由水果蛋糕面团代表）看起来与任何已知的陨石都不一样，它们是不时从太空坠落到地球上的岩石。

“如果有可能用巨大的研钵和研杵将整个地球磨成粉尘，那么我们得到的粉尘的平均化学成分就与球状陨石相似，” Kramers说。“我们期望在粒状陨石中看到少量的碳{C}和大量的硅（Si）。但是Hypatia的基质中含有大量的碳和非常少的硅。”

“更不寻常的是，基质中含有大量非常特殊的碳化合物，称为聚芳烃或PAH，这是星际尘埃的主要成分，甚至在我们的太阳系形成之前就已经存在。在彗星和陨石中还发现了星际尘埃，这些彗星和陨石在很长一段时间内都没有被加热过。”

另外，Hypatia矩阵中的大多数（但不是全部）PAH已被转化为小于一微米的钻石，据认为这些钻石是在与地球大气层或地表撞击的冲击中形成的。这些钻石使Hypatia耐风化，因此从到达地球起就将其保存下来进行分析。

从未发现过的怪异谷物

当研究员乔治·贝莱宁（Georgy Belyanin）分析Hypatia夹杂物中的矿物质（以水果蛋糕的坚果和樱桃为代表）时，发现了许多最令人惊讶的化学元素。

“铝以其自身的纯金属形式存在，而不是以与其他元素的化学化合物形式存在。相比之下，金出现在金块中，而铝则没有。就科学而言，这种情况在地球和我们太阳系的其余部分极为罕见。”

“我们还发现了磷化碘化银和硅藻土（碳化硅）晶粒，它们的形态也是出乎意料的。Belyanin补充说，这种谷物是第一个在原位（原样）发现的谷物，而不必先用酸溶解周围的岩石。“也有一种主要由镍和磷组成的化合物晶粒，铁很少。一种在地球或陨石上从未见过的矿物成分。”他补充说。

威特沃特斯兰德大学地球科学学院研究员马可·安德烈奥里（Marco Andreoli）博士和Hypatia研究小组成员说：“当Hypatia最初被发现是外星人时，这是一种感觉，但这些最新结果正在揭开面纱。甚至对它的起源提出了更大的疑问”。

太阳系中独特的矿物质

综合起来，古老的未加热的PAH碳以及磷化物，金属铝和硅铝石表明，Hypatia是由未改变的前太阳能材料组成的组件。这意味着，在我们的太阳，地球和太阳系中的其他行星形成之前，存在于太空中的物质。

支持前太阳能概念的是在Hypatia夹杂物中发现的镍-磷-铁晶粒的怪异成分。这三种化学元素很有趣，因为它们属于化学元素的子集，这些化学元素比构成所有岩石行星的大部分的碳和氮重。

“在Hypatia内的谷物中，这三种元素彼此之间的比率与针对地球计算得出的比率或在已知类型的陨石中测得的比率完全不同。因此，这些夹杂物在我们的太阳系中是独一无二的。

“我们认为镍-磷-铁晶粒是在太阳前形成的，因为它们位于基体内部，不太可能被诸如与地球大气层或地表碰撞之类的冲击所改性，并且还因为它们的成分与太阳能电池非常不同。我们的太阳系。”他补充说。

“大量的Hypatia，即基质，是否也在我们的太阳系之前形成？可能不是，因为您需要像太阳星云一样的密集尘埃云才能凝聚大物体。”他说。

另一种灰尘

一般来说，科学说，我们太阳系的行星最终是由太空中巨大的古老星际尘埃云（太阳星云）形成的。该过程的第一部分将很像尘埃兔子在未扫过的房间中凝结。科学还认为，太阳星云是同质的，也就是说到处都有相同的尘埃。

但是Hypatia的化学反应却是这种观点。“对于初学者来说，Hypatia的基质中没有硅酸盐矿物，而相比之下，硅酸盐占主导地位的是粒状陨石（以及诸如地球，火星和金星之类的行星）。然后是奇特的矿物包裹体。如果Hypatia本身不是前太阳，那么这两个特征都表明太阳星云并非到处都是同一种尘埃-这开始牵扯到人们普遍接受的关于太阳系形成的观点，” Kramers说。

走向未来

“我们所知道的是，Hypatia是在寒冷的环境中形成的，其温度可能低于地球上液氮的温度（-196摄氏度）。在我们的太阳系中，它比火星和木星之间的小行星带要远得多，这是大多数陨石来自的地方。彗星主要来自柯伊伯带，超出海王星的轨道，距离我们的太阳约40倍。有些来自奥尔特云，甚至更远。我们对太空物体的化学成分知之甚少。因此，我们的下一个问题将进一步深入探讨Hypatia的来源。” Kramers说。

埃及西南部利比亚沙漠玻璃布满的田野上的小卵石为诱人的作品提供了诱人的空间外难题，这一难题正变得越来越复杂。

出版物：Georgy A. Belyanin等人，“来自埃及西南部的​​含碳，金刚石的岩石” Hypatia的岩石学：《关于起源的辩论的贡献》，《地球化学与宇宙化学学报》，2018年； doi：10.1016 / j.gca.2017.12.020