地球在 45 亿年前通过 吸积. 地球的基石是大小不一的大块岩石。 从尘埃到小行星以及介于两者之间的一切。 许多这些岩石块是 碳质陨石，科学家认为它们来自主要小行星带外围的小行星。
但一些证据并不能很好地支持这一结论。 一项新的研究表明，一些形成地球的陨石来自太阳系更远的地方。
这 星云假说 是对太阳系形成的广泛接受的解释。 它说一团气体和尘埃在重力作用下坍塌并形成了一个旋转的圆盘。 太阳在圆盘的中心形成，其他一切都是由剩下的东西形成的。
太阳系的一个关键特征是霜线。 霜线将太阳系分为两个区域。 在霜线之外，它足够冷，挥发物可以凝固成冰粒。 挥发物包括水、氨、二氧化碳、一氧化碳和甲烷。 在霜线内，太阳的能量加热周围的物质并分解挥发物。 然后太阳的太阳风将它们推离内部区域。 一旦超过霜线，它们就会凝固。 结果，内部材料更加干燥和多岩石，而寒冷的外部区域则更加冰冷。
霜线并不总是在同一个地方。 随着太阳系的演化，太阳将霜线进一步向外推。 那是因为最初，太阳的能量不如现在。 太阳星云也更加不透明。
太阳是由具有代表性的材料样本组成的 太阳星云 因为它是第一个形成的身体。 但行星不是。 它们相对于霜线的位置以及霜线内外的物质类型决定了它们的形成。 内行星水星、金星、地球和火星主要是岩石（主要由较重的元素组成，如铁、镁和硅），而在霜线以外的外行星主要由较轻的元素组成，主要是氢、氦、碳、氮和氧。
随着地球的吸积，碳质球粒陨石在地球的形成中发挥了作用。 天文学家认为碳质球粒陨石（CC）来自主要小行星带的外围区域。 CC根据其组成有不同的家族，每个家族都有相同的父体。 单个CCs是小行星带中物体之间的碰撞产生的母体碎片。
但一项新的研究表明，可能还有更多的事情发生。 它背后的研究人员说，一些碳质球粒陨石来自小行星，这些小行星形成于太阳系外更远的地方，位于主要小行星带之外，并且远远超出了霜线。
该研究是“外主带小行星与碳质球粒陨石母体的远距离形成与分化。” 东京工业大学地球生命科学研究所 (ELSI) 的研究人员领导了这项研究，助理教授 Hiroyuki Kurokawa 是第一作者。 该研究发表在《AGU Advances》杂志上。
该研究的重点是火星和木星之间小行星带中小行星的组成。 对小行星带外部的观测揭示了反射特征，表明它们表面上有水冰和/或铵粘土（氨化层状硅酸盐）。 这些材料仅在较低温度下稳定，并且在其当前位置不易形成。 一些证据表明，这些小行星是CCs的母体。 但令人费解的是，在地球上发现的陨石普遍缺乏相同的特征。
这种差异是小行星带令人费解的特征之一。
新的研究提出了解决这个难题的方法。 一些小行星可能是在太阳系更远的地方形成的，然后通过混沌的混合过程被运送到太阳系内部。 “我们的研究结果表明，在 NH3 和 CO2 雪线（目前 > 10 au）之外形成了多个大型主带小行星，并且可以运输到它们当前的位置，”该研究说。
这些小行星足够大 差异化，这意味着它们的核心和地幔具有不同的成分。 地幔富含水，地核更密集。 “在高水岩比 (>4) 和低温 (<70°C) 条件下，在含有 NH3 和 CO2 的分化体的富含水的地幔中形成氨化层状硅酸盐，”该研究解释说。
CCs 可以来自这些小行星致密的岩石核心。 由于这些核心更重且更凝固，它们更有可能作为陨石被采样。 研究人员写道：“CCs 可能来自以岩石为主的岩心，这些岩心可能会通过破坏和运输过程优先作为陨石采样。”
小行星像行星一样通过吸积形成。 这在上图中的 1 中表示。 其中一些形成于霜线之外，除了水冰外，它们还积聚了 NH3 和 CO2 冰。 大的小行星然后分化为地幔和核心，如图2所示。图中的第3部分显示了冷冻后的分化小行星。 水合风化层地幔缺乏地球上 CC 显示的反射率特征。 第 4 部分展示了碰撞怎样破坏母小行星。 来自水合核心的碎裂陨石与地球上的 CC 具有相同的特征。
如果这项研究是准确的，它指出了太阳系形成的一个怪癖。 天文学家认为木星迁移到距离太阳 1.5 天文单位以内，然后又向外迁移到现在的位置。 土星也经历了一次迁移。 这些运动被称为 大粘性假说.
太阳系最大的两颗行星的迁移影响了小行星带。 小行星被分散了，其中许多最终处于它们没有形成的位置。在这些散射事件中，发生了碰撞，产生了 CC。 形成地球的一些CC来自最初来自霜线以外的小行星之间的这些碰撞。
本研究基于观察和建模。 许多观察来自 明里 由日本宇宙航空研究开发机构 JAXA 领导的卫星。 AKARI 是一颗红外天文卫星，可在多个红外波段进行全天调查。 AKARI 制作了一份包含 5,000 多颗红外线小行星的目录。
“基于这些结果，我们提出了几个（如果不是全部）C-复合小行星和 CC 母体在 NH3 和 CO2 雪线之外形成并分化，”作者在他们的结论中写道。 他们解释说：“现代行星形成理论自然可以预期 C 复合小行星的遥远起源，该理论涉及太阳系规模的鹅卵石和小行星迁移。”
幸运的是，除了观察和建模之外，科学家还有更多工作要做。 很快他们就会有小行星的碎片来研究。
日本隼鸟 2 号小行星采样任务从小行星龙宫采集样本。 该航天器于 2020 年 12 月返回了小行星样本。美国宇航局的 OSIRIS-REx 小行星采样任务从近地小行星 Bennu 收集了样本。 这些样本应在 2023 年 9 月之前返回地球。
科学家们将能够根据建模和观测结果，将他们对这些小行星的预测与样本进行比较。 这些小行星的遥远起源告诉我们隼鸟 2 号的样本应该含有氨化盐和矿物质。 OSIRIS-REx 样本是对这些预测的另一个测试。
天文学的问题之一是我们的太阳系是否代表其他太阳系。 所有系统的形成过程都相似吗？ 有多相似？ 有何不同？
“我们的太阳系的形成是否是一个典型的结果仍有待确定，但大量的测量表明，我们可能很快就能将我们的宇宙历史置于背景中，”主要作者 Hiroyuki Kurokawa 说。
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