1996年的时候,一名在埃及沙漠中工作的研究人员发现了一块陨石,后来科学家对这块陨石进行了大量的研究后确定:这是一块来自于白矮星的物质,里面包含了在地球其他任何地方都找不到的神秘矿物质化合物,这就是希帕蒂亚石(以古希腊哲学家和天文学家命名,国内也有人翻译成海巴夏石)。
科学家使用质子束这种高能粒子加速器来识别希帕蒂亚石的成分,总共识别出了15种元素,但是识别以后却发现希帕蒂亚石的非同一般,它和我们通常见到的来自于小行星、彗星乃至于是其他太阳系天体的石头都不一样,拥有独一无二的组成成分。
比如,希帕蒂亚石中的硅含量极低,大约只有太阳系普通物质硅含量的1%,同时,铬、锰、铁、硫、铜和钒的含量也不是太阳系内部材料的典型含量。
后来,科学家参考了太阳系外形成希帕蒂亚石的各种可能性,爆款银河系中的星际尘埃带、红巨星乃至于是一颗大质量恒星耗尽燃料、坍缩然后爆炸时发生的II型超新星。但是后来,这些可能的选项都被排除了,最终确定希帕蒂亚石来源于一颗死亡的白矮星,是名副其实的白矮星物质。
我们都知道白矮星的物质密度是非常高的,这是因为白矮星物质是一种简并物质,这些物质原子和原子之间几乎没有空隙,这使得白矮星物质的密度能够达到1000吨/立方厘米。
那么致密的白矮星物质是怎么会出现在地球上的呢?
科学家推测希帕蒂亚石所在白矮星是一个双星系统,当白矮星不断吸收它伴星物质的时候,会导致白矮星的质量持续增加,当质量达到临界点(1.44倍太阳质量)的时候,白矮星就会发生爆炸,这就是Ia型超新星。这是一种超强的超新星爆炸,最终的结果是将白矮星本身也炸得粉碎。
而白矮星物质碎片一旦进入到太空中,就会从简并状态恢复到普通原子结构,而这些原子如果和普通物质尘埃凝结在一起,就能够形成各种岩石物质,只是这些物质中会具有非常特殊的化学特征。而希帕蒂亚石就是一颗这样形成的白矮星物质。
希帕蒂亚石的化学特征和科学家预测中的Ia型超新星爆炸产生的白矮星物质非常相似,但是也并不是100%匹配,在15种元素汇总,有6种元素比Ia型超新星理论模型预测的浓度要高10~100倍,这些元素是铝、磷、氯、钾、铜和锌元素。
这些和理论模型数据不一致的地方,一方面可以帮助科学家进一步的了解白矮星以及Ia型超新星,另外一方面也能够让我们更好的了解宇宙。
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