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前言
上期，小編為大家介紹了隕石來(lái)源、隕石分類以及Mounionalusta鐵隕石的結(jié)構(gòu)。那么本期，我們繼續(xù)為大家解讀鐵隕石的秘密。
TAZA隕石
本期的主角是TAZA隕石。
TAZA隕石在北非的摩洛哥塔扎地區(qū)發(fā)現(xiàn)（2001年），由于TAZA隕石到目前尚不能根據(jù)成份推斷出隕石的起源，所以這個(gè)隕石并沒(méi)有被歸類到任何隕石群組中。相比于上次介紹的Mounionalusta隕石，TAZA隕石由于產(chǎn)量小，其珍稀程度更加明顯。TAZA擁有很特殊的Plessitic結(jié)構(gòu)，也就是說(shuō)可以呈現(xiàn)出十字狀的紋路，被譽(yù)為來(lái)自外太空的“十字架”。
TAZA隕石
目前只有Butler這個(gè)鐵隕石與TAZA擁有類似的結(jié)構(gòu)，所以在這個(gè)沒(méi)有分類的群組中，這兩個(gè)算是比較相近的不同隕石。鎳紋石與鐵紋石之間的合紋石(Plessite)形成非常縝密的矩陣區(qū)域，這個(gè)區(qū)域有著非常縝密的紋理圖案，如果放大會(huì)發(fā)現(xiàn)這些都是"細(xì)微的維德曼結(jié)構(gòu)"，事實(shí)上這個(gè)罕見(jiàn)的Plessitic顯微結(jié)構(gòu)是介于八面隕鐵(Octahedrites) 和 無(wú)紋隕鐵(Ataxites)之間 。
SEM下的TAZA隕石
實(shí)際上，由于TAZA隕石具有十分縝密的十字紋路，相比于Mounionalusta隕石，更加適合SEM的高倍結(jié)構(gòu)組織觀察。下面小編就為大家揭開TAZA隕石神秘的面紗。
經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單拋光的TAZA隕石，我們運(yùn)用SEM進(jìn)行觀察，可以快速的得出圖像
運(yùn)用EDS進(jìn)行成份的檢測(cè)，我們可以得出不同區(qū)域的元素成分結(jié)果：
黑色襯度區(qū)域的元素成分結(jié)果
淺色襯度區(qū)域的元素成分結(jié)果
TAZA隕石元素面分布的EDS圖像
隕石形成過(guò)程
經(jīng)過(guò)以上分析，TAZA隕石可以簡(jiǎn)單的理解為Fe、Ni合金組成的金屬。其二元相圖可以由以下圖表示。可以看出隕石形成的區(qū)域都是在鐵紋石（kamacite）與鎳紋石（taenite）共同存在的區(qū)域。我們可以試著推測(cè)隕石形成的原因，鐵紋石相的形成是在冷卻過(guò)程中從鎳紋石相中析出的。在鐵紋石（kamacite）析出的過(guò)程中，Ni原子作為溶質(zhì)原子不斷從母相中被排出來(lái)，聚集在鐵紋石相（kamacite）的邊緣，這也就解釋了，SEM成分面分布中鐵紋石相（kamacite）周圍Ni元素的富集現(xiàn)象（圖像中越亮）。而當(dāng)隕石中Ni元素的含量小于6%時(shí)，在冷卻過(guò)程中直接形成鐵紋石相（kamacite）。至于鐵紋石相（kamacite）形成的大小就取決于隕石的冷卻速度了，總的來(lái)說(shuō)，冷卻速度越快，形成的相的結(jié)構(gòu)也就越細(xì)小。以上討論我們可以知道，鐵隕石紋路的形成有兩個(gè)方面的因素決定，一個(gè)是Ni元素的含量，第二是冷卻過(guò)程中的速度。
Fe、Ni二元相圖
隕石中元素的來(lái)由
上述EDS結(jié)果可以知道TAZA隕石的主要成份包含有Fe、Ni、Al、Si等元素，那么這些元素在宇宙中又是在如何產(chǎn)生的？那需要利用核聚變的理論進(jìn)行解釋了。實(shí)際我們每天都離不開的太陽(yáng)，就是一個(gè)元素制造者，它自身“燃燒”本身的H元素，產(chǎn)生核聚變，發(fā)出光和熱。同樣，位于主星序時(shí)期內(nèi)的紅巨星，其能量全部來(lái)源于氫（H）聚變成氦（He）。氫的消耗速度正比于恒星質(zhì)量。恒星對(duì)抗自身引力坍縮的能量來(lái)源就是聚變。當(dāng)大質(zhì)量的恒星氫燃燒完之后，會(huì)在自身引力作用下進(jìn)一步坍縮，這一過(guò)程會(huì)使得核心溫度和壓力大幅升高，然后會(huì)達(dá)到發(fā)生He聚變的條件，產(chǎn)物大致是碳（C）和氧（O）。當(dāng)氦逐漸消耗，恒星又開始坍縮，溫度和壓力進(jìn)一步升高，然后是C、O聚變，產(chǎn)物大致是硅（Si）。然后Si聚變成鐵（Fe），由于Fe的比結(jié)合能最大，可以簡(jiǎn)單理解成Fe聚變產(chǎn)生的能量得不償失，于是聚變的鏈條到Fe鐵就停止了。此時(shí)恒星就像一顆洋蔥，最外到最里層依次是H、He、C、Si、Fe。但并不是說(shuō)恒星的演化就到此終止了（這樣的話豈不是都是Fe元素了么？），F(xiàn)e元素在中子豐度高得環(huán)境下，會(huì)發(fā)生中子俘獲效應(yīng)，生成Fe57、Fe58等不穩(wěn)定的核素，再經(jīng)過(guò)beta衰變形成Co57、Co58等，反復(fù)經(jīng)過(guò)以上的中子俘獲以及beta衰變，生成Ni、Cu等更重的元素。這樣鐵隕石中常見(jiàn)的元素就都得已生成了。這也就反映了為什么含Ni量越高的隕石也就越稀有。
紅巨星內(nèi)部元素結(jié)構(gòu)
后記
以上小編與大家共同了解了鐵隕石的來(lái)源分類以及掃描電鏡觀察隕石的內(nèi)部結(jié)構(gòu)并分析了維斯臺(tái)登結(jié)構(gòu)的形成原因。希望大家能對(duì)來(lái)自星星的鐵隕石有所了解。
