太阳系中铝26的最可能来源是一系列附近的超新星 铝26是什么？

　　探索附近恒星形成区域的新研究检查了可能与早期太阳系中发现的条件相似的条件，以试图解开对行星形成必不可少的放射性元素如何到达太阳周围环境的悬而未决的谜团。新发现的结论是，这种粒子在恒星形成区域很常见，这表明形成太阳系的过程在整个星系中都很容易获得。

　　科学家们利用了从新生太阳周围的尘埃云中凝聚而成的第一批固体物质的微小线索，这些物质后来建造了行星。这里的一个关键成分是铝 26，这是一种构建在恒星内部的元素，其寿命相对较短，约为 100,000 年。因为第一批行星的形成可能需要十亿年左右的时间，所以这种元素的存在表明附近有一个来源。

　　通过观察附近恒星形成区蛇夫座的条件，科学家们已经确定，我们太阳系中铝 26 的最可能来源是一系列附近的超新星，而不是一个幸运事件。

　　纽约市熨斗研究所的天文学家、纽约市熨斗研究所的天文学家约翰·福布斯 （John Forbes） 说：“大多数关于了解太阳系中铝 26 和其他短寿命放射性核素来源的工作都必须非常理想化。”这项新研究通过电子邮件告诉 Space.com。“蛇夫座为我们提供了一个真实的例子，这在处理如此复杂的过程时非常有用。”

　　研究人员通过关注富含钙铝的内含物（CAI） 来寻找铝 26 ，这些内含物是在陨石中发现的亚毫米大小的颗粒。当恒星诞生时留下的物质凝结成更小的团块时，行星就形成了。CAI 在行星形成过程中提供了大量的热源，使世界变干并减少了存活的水量。但是这些微小的碎片是从哪里来的呢？

　　铝 26 是在大质量恒星炽热的心脏中产生的众多金属之一。当这颗恒星变成超新星并爆炸时，它的内部会扩散到附近的星系。从理论上讲，一颗超新星可能是太阳系中所有铝的来源。然而，据福布斯报道，目前对超新星铝产量的估计在大多数情况下还不足以解释我们的太阳系。

　　“对于某些超新星质量的恒星，产生了足够的铝 26，但由于铝 26 的快速衰变，超新星必须在最近发生并且处于正确的质量范围内。”福布斯说。

　　蛇夫座是位于太阳系附近的典型恒星形成区；就在它的隔壁是一个富含大质量恒星的星团。与太阳的广泛生命相比，巨星的寿命是短暂的：与太阳的 100 亿年相比，一颗质量是我们自己 8 倍的恒星只能活 4000 万年。这种死亡率使它们成为坏邻居，因为它们可以加热附近行星形成区域的气体，在此过程中破坏行星核心和行星盘。但是巨星通过在它们爆炸时共享现成的铝 26 供应来平衡这种行星干扰，铝26 可以帮助形成行星。

　　通过研究蛇夫座及其邻近的多个波长的大质量恒星，福布斯和他的同事们确定，最终将在蛇夫座中形成新生恒星的圆盘很可能被来自它们垂死的邻居的铝 26 所淹没。因为蛇夫座是一个典型的恒星形成区域，没有任何迹象表明它与大多数恒星有显着不同，这表明大多数恒星，包括我们的太阳，在它们出生之前就从它们的邻居那里接收到大量的铝 26。

　　该团队还寻找了沃尔夫-拉叶星，它们的质量是太阳的 20 多倍，也被认为是 26 号铝的潜在捐助者。沃尔夫-拉叶星会产生极强的风，尤其是在它们生命即将结束时。这些风剥去了星星的表面材料，包括铝 26，并将其吹到附近。根据福布斯的说法，一颗沃尔夫-拉叶星可能产生足够的铝来解释早期太阳系中发现的材料。

　　这项新研究对于了解早期太阳系具有重要意义。

　　芝加哥大学的行星科学家 Fred Ciesla 通过电子邮件告诉 Space.com：“铝 26 很容易被一些正在形成的行星系统使用的发现非常令人兴奋。” Ciesla 没有参与这项新研究，他研究早期太阳系的形成以及 CAIs 如何做出贡献。

　　Ciesla 说：“鉴于铝 26 在我们太阳系的形成中扮演了许多角色，这意味着这些相同的过程可能在其他行星系统中也有过。”

　　多颗恒星死亡导致铝 26 到达的解释并非没有挑战。为了匹配陨石的观测结果，科学家们不仅需要解决铝的数量，还需要解释星盘中铝的所谓“全球重置”，以同步它们的放射钟，使它们具有相同的表观形成时期。这种重置将需要全球加热事件，这将使太阳系中的所有固体蒸发。

　　这种重置可能是由正在形成的太阳或附近的超新星爆发引起的，但福布斯承认这两种假设都有缺陷。尽管在原恒星形成过程中已经看到爆发，但这种爆炸只能将圆盘加热到大约火星的轨道，而行星的形成仍在更远的地方继续进行。与此同时，用附近的超新星解释它需要极高的精度——它必须足够近以充分加热圆盘，但又必须足够远以避免完全摧毁它，福布斯称之为“非常不寻常的情况”。

　　研究人员倾向于第一种选择的变体，其中行星盘的角动量足以湍流，最终将所有物质在年轻恒星耀斑时带到它的范围内。

　　但 Ciesla 对这种解释持谨慎态度。他指出陨石中的尘埃颗粒显示出在其他恒星周围形成的迹象。这些谷物将在全球变暖事件中被摧毁。水也会成为问题。科学家们认为，地球、小行星和彗星中的一些水来自早期太阳环境，基于这些物体的重水浓度。在作者呼吁的全球加热事件中，水会与其他氢分子发生反应，重水富集将丢失。

　　他指出了他所说的陨石界普遍接受的范式。CAI 最有可能在靠近太阳的地方形成，也许是由作者认为不太可能的相同耀斑形成，然后通过混合过程重新分布在物质盘中。

　　根据 Ciesla 的说法，CAI 形成的时间短可能是由于太阳热到足以形成包括铝 26 在内的 CAI 并在其演化过程中将 CAI 分布在盘中的时间框架较短的组合。包括 Ciesla 在内的几位研究人员已经探索了这样的过程。

　　“当然，你可以通过宇宙射线产生的一些太阳来解释太阳系中铝 26 的含量，但我不确定这是否适用于其他短寿命放射性核素，它们的子产物在陨石中可见。”福布斯说。

　　他还指出，他的团队观察到的铝 26 以蛇夫座隔壁的大质量恒星团为中心。

　　福布斯说：“在这个恒星形成区域的隔壁有大量的铝 26 可用这一事实确实表明，通过混合附近大质量恒星产生的铝 26 来进行富集。”

　　Ciesla 仍然对银河系中的其他世界可以使用铝 26 的想法感到鼓舞。

　　“虽然我们知道行星的形成是稳健的，但问题是我们的太阳系所遵循的条件和进化路径有多独特。”Ciesla 说。

　　“这篇论文告诉我们，拥有 26 号铝并不是我们太阳系故事中一个非常独特的方面。”