芝加哥大学的科学家发表了一份分析报告，阐述了这些在许多陨石中发现的珠子是如何形成的，以及它们可以告诉我们早期太阳系发生了什么。

“这些都是大问题，”芝加哥大学校友、卡内基科学研究所(Carnegie Institution for Science)的博士后、该研究的第一作者妮可·谢克·聂(Nicole Xike Nie)说。“陨石是可以揭示这种早期尘埃所经历的条件的快照，这对地球和其他行星的进化都有影响。”

“这个问题要追溯到50年前。”

这些陨石内部的玻璃珠被称为球粒。科学家们认为它们是数十亿年前漂浮的碎片留下的岩石碎片，最终融合成我们现在所知道和喜爱的行星。这对科学家来说非常有用，他们可以得到组成太阳系的原始物质的碎片——在火山和地球构造板块的不断搅动改变了我们在地球上能找到的所有岩石之前。

但究竟是什么导致了这些球粒的形成仍不清楚。

“我们的理论和50年前一样，”该研究的合著者、芝加哥大学博士后研究员蒂莫·霍普说。“尽管在许多其他领域已经取得了进展，但这个问题一直很顽固。”

科学家可以通过观察岩石中特定元素的类型来找到太阳系早期的线索。元素可以有几种不同的形式，被称为同位素，每种岩石中的比例根据岩石诞生时的情况而变化——它有多热，它是缓慢冷却还是快速冻结，周围有什么其他元素与它相互作用。从那里，科学家可以拼凑出可能发生的事件的历史。

为了了解这些陨石球粒发生了什么，聂、霍普和芝加哥大学多帕斯起源实验室的其他科学家试图从一个独特的角度来研究这些同位素。

首先，聂对陨石中钾和铷两种元素的浓度和同位素进行了极其严格、精确的测量，这有助于缩小早期太阳系可能发生的事情的可能性。

从这些信息中，研究小组拼凑出了球粒形成时一定发生了什么。这些元素可能是一团尘埃的一部分，这些尘埃温度高到足以融化，然后蒸发。然后，当材料冷却时，一些蒸汽重新凝聚成球粒。

芝加哥大学地球物理科学教授Nicolas Dauphas说:“我们还可以告诉你它冷却的速度有多快，因为它的速度快到不是所有的东西都凝结了。”“这一定意味着温度以每小时500摄氏度左右的速度下降，这真的很快。”

基于这些限制，科学家们可以从理论上推断出什么样的事件会突然而猛烈地导致这种极端的加热和冷却。一种可能的情况是巨大的冲击波穿过早期的星云。“附近的大型行星体可以产生冲击，当尘埃经过时，它会加热然后冷却，”道法斯说。

在过去的半个世纪里，人们提出了不同的方案来解释球粒的形成——闪电或岩石之间的碰撞——但这一新的证据使冲击波成为一种解释。

这个解释可能是理解一个困扰科学家们几十年的持续发现的关键，这个发现涉及到包括钾和铷在内的一类“中等挥发性”元素。地球上的这些元素比科学家们根据对太阳系形成方式的一般理解所预期的要少。他们知道这可以追溯到一些复杂的加热和冷却链，但没有人知道确切的顺序。“这是宇宙化学领域的一个大问题，”道法斯说。

现在，研究小组很高兴终于解开了谜团。

“我们知道发生了其他过程——这只是故事的一部分——但这确实解决了行星形成的一步，”霍普说。

聂对此表示赞同:“能够定量地说，这就是发生的事情，这真的很酷。”

该论文的其他共同作者来自卡内基科学研究所和华盛顿大学。