隕石中的前太陽物質(zhì)是在太陽系形成之前，由恒星晚期噴出物凝聚形成的塵埃顆粒，是人類唯一能獲得的其他恒星樣品。對其進行研究，不僅可以為恒星核合成過程提供信息，還能對恒星大氣物理化學(xué)條件以及顆粒在太陽星云和隕石母體中經(jīng)歷的后期蝕變歷史進行約束。Sutter's Mill 隕石為CM2型碳質(zhì)球粒隕石角礫巖，其不同角礫經(jīng)歷了不同程度的水蝕變和熱蝕變。巖相學(xué)研究表明，一些角礫經(jīng)歷了強烈的水蝕變，導(dǎo)致其富鈣鋁包體中的尖晶石碳酸鹽化；另一些角礫則含有大量硫化鈣，表明未受到水蝕變的影響。因此，對Sutter's Mill 隕石的不同角礫進行前太陽顆粒的原位研究，可以揭示隕石母體的二次蝕變與前太陽顆粒礦物類型以及豐度等的關(guān)系。
地質(zhì)地球所比較行星學(xué)學(xué)科組博士后趙旭晁與合作導(dǎo)師林楊挺研究員等人利用納米離子探針對Sutter's Mill 隕石的四塊樣品進行了元素與同位素的高分辨掃描。C，N，Si同位素成像研究表明，Sutter's Mill 隕石含有大量前太陽碳質(zhì)顆粒（63ppm）。其中，多數(shù)為SiC，其余為碳質(zhì)顆粒（可能為前太陽石墨顆粒）。氧同位素掃描僅發(fā)現(xiàn)一顆氧同位素異常顆粒，隨后的O-Si-Mg-Al元素同位素掃描表明為前太陽剛玉（Al2O3）。該研究涉及的四塊樣品中前太陽SiC的平均豐度為55 ± 10 ppm，該結(jié)果與前人對其它CM型碳質(zhì)球粒隕石研究得到的前太陽SiC顆粒豐度值一致（圖1）。同時它們各自的豐度值在誤差范圍內(nèi)也保持一致，這表明四塊樣品之間不存在明顯差異。前太陽SiC在樣品SM2-4的兩個基質(zhì)區(qū)域間存在明顯的不均勻分布，豐度分別為54 ppm和12 ppm。根據(jù)該隕石的巖相學(xué)特征，研究者們認(rèn)為：SiC豐度低的基質(zhì)可能來源于隕石母體中與其他基質(zhì)完全不同的位置，曾經(jīng)受到更高程度的熱蝕變使得SiC受到破壞；隕石母體表面曾受到其它小行星的猛烈撞擊，沖擊成因熱事件使一些基質(zhì)受到影響而降低了SiC豐度。此外，在Sutter's Mill 隕石中僅發(fā)現(xiàn)了一顆氧同位素異常顆粒，表明該隕石曾經(jīng)歷廣泛的水蝕變，從而破壞了大部分前太陽富氧顆粒，尤其是硅酸鹽。
該研究成果近期發(fā)表在國際知名隕石和行星科學(xué)研究期刊Meteoritics & Planetary Science上（Zhao et al. Presolar grains in the CM2 Chondrite Sutter's Mill. Meteoritics & Planetary Science, 2014, 49(11): 2038-2046）。此外，包括本成果在內(nèi)的系列研究成果同時被美國NASA網(wǎng)站報道。
http://www.nasa.gov/ames/nasa-scientists-find-diamonds-and-other-treasures-in-gold-rush-meteorite/