一项来自麻省理工学院(MIT)的最新研究显示,来自遥远小行星的微小颗粒为科学家提供了关于46亿年前太阳系边远区域磁力环境的宝贵线索。这些颗粒由日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)的隼鸟2号探测器于2020年带回地球,它们源自Ryugu小行星,该小行星最初可能在早期太阳系的边缘形成。
MIT的研究团队与多家机构合作,对Ryugu小行星的颗粒进行了深入分析。他们发现,尽管Ryugu形成时的磁场强度可能非常微弱,最大仅约15微特斯拉(相比之下,地球当前磁场强度约为50微特斯拉),但这种低强度的磁场足以将原始气体和尘埃聚集起来,形成外太阳系的小行星。这一发现还暗示,这种磁场可能在木星到海王星的外行星形成过程中发挥了重要作用。
研究团队在AGU Advances期刊上发表了这一成果,首次提出外太阳系可能存在微弱磁场。长期以来,科学家一直认为磁场在塑造内太阳系(包括地球和类地行星)方面发挥了关键作用,但对于外太阳系是否受磁场影响则一直存在争议。
“我们的研究表明,磁场在太阳系各个区域都发挥了重要作用,将物质聚集到太阳和行星形成的地方。”MIT地球与行星科学教授Benjamin Weiss表示,“这一结论现在同样适用于外太阳系的行星。”
研究团队通过Ryugu的样本首次获得了外太阳系早期环境的直接证据。Ryugu被认为形成于早期外太阳系,后来迁移到小行星带,并最终稳定在地球与火星之间的轨道上。2020年,隼鸟2号任务将Ryugu样本带回地球,为科学家提供了研究外太阳系早期遗迹的宝贵机会。
研究人员利用磁力计测量了Ryugu样本的磁化强度和方向,并发现这些样本没有显示出保存磁场的明确迹象。这表明,要么外太阳系中没有星云磁场,要么磁场非常弱,无法在小行星颗粒中留下记录。通过深入分析,研究团队估算出外太阳系的磁场强度不会超过15微特斯拉。
为了验证这一结论,研究团队还重新审查了此前研究过的陨石数据。他们发现,一些被认为具有外太阳系形成特性的陨石样本实际上比先前认为的更古老,且其中一个样本检测到了约5微特斯拉的正磁场,这与15微特斯拉的上限一致。这一发现进一步支持了外太阳系存在微弱磁场的观点。
Weiss指出:“离太阳越远,微弱磁场的影响就越深远。我们的研究表明,在外太阳系区域,磁场不需要太强就能发挥作用,这正是我们所观察到的。”研究团队计划利用其他外太阳系样本(如NASA的OSIRIS-REx任务带回的Bennu样本)继续寻找更多关于远星云磁场的证据。