普通球粒陨石（a）和碳质球粒陨石（b）的球粒冷却示意图，以及相（c）之间的时间和温度转变。来源：uux.cn/Seret和Libourel，2024年。

（神秘的地球uux.cn）据美国物理学家组织网（汉娜・伯德）：球粒陨石是太阳系中最古老的岩石之一，形成于45亿年前。因此，它们的原始成分意味着它们为行星形成的起源提供了一个窗口，特别是因为它们的主要元素（比氢和氦重，包括氧、硅、镁、铁和镍）密切反映了太阳的光球成分。

在高温（高达2000开尔文[~1727°C]）下，原行星盘中尘埃粒子的熔化和聚集（吸积）形成了被称为球粒的结晶硅酸盐球体，这些球体进一步结合在一起，形成了行星成因的残余小行星。

有两种主要类型，据信分别在太阳系内外形成：普通球粒陨石由高达90%的球粒组成，而碳质球粒陨石在背景基质中只有20-50%的球粒。

目前的知识表明，空间碎片之间的高能碰撞需要使球粒变形和碎裂，以产生球粒陨石。然而，发表在《地球与行星科学快报》上的研究表明，情况可能并非如此。

相反，法国蔚蓝海岸大学拉格朗日实验室的Guy Libourel教授和Anthony Seret博士认为，球粒的塑性变形和碎裂都可以在低碰撞速度下发生。

Seret博士在解释这项研究的重要性时说：“虽然对陨石形成和历史的理解传统上依赖于化学分析，但这项研究开创了一种机械方法，为这些天体提供了新的视角。

“此外，热碰撞过程中的延性变形和由于差异冷却导致的自裂原理可以扩展到包括小行星在内的其他岩石体的研究。”

普通球粒陨石薄片的背散射电子图像。图片来源：uux.cn小康诺利和琼斯，2016（DOI:10.1002/2016JE005113）。

为了进一步研究这一点，研究人员使用模拟来探索球粒在不同温度窗口下的力学行为。在临界温度阈值（玻璃化转变温度）以下，球粒表现得像固体，具有脆性变形和开裂，而在此之上，球粒经历了韧性变形，像粘性液体一样流动。

更具体地说，Libourel教授和Seret博士注意到一个特别重要的发现：“在超过1000开尔文（~727°C）的温度下，重量只有几克的立方体球粒聚集体以低于每秒10米的相对速度（动能≈40毫焦耳）碰撞，可以引起陨石中观察到的延性、不可逆的塑性变形。

“相反，在低于这一临界温度阈值的情况下，在单个孤立的球粒内，无定形（无定形）和结晶硅酸盐成分之间的差异热收缩会导致自发脆性开裂甚至碎裂，而不需要外部冲击。”

前一种情况在普通球粒陨石中最为常见，而后一种情况发生在碳质球粒陨石的破碎球粒中。

Seret博士说：“普通球粒陨石是由许多仍然炽热且可塑的球粒吸积而成的，使它们能够变形并合并成更大的质量。”。

碳质球粒陨石是由少量球粒形成的，这些球粒迅速冷却并变脆，导致它们在吸积之前自发破裂。因此，这项研究强调了球粒陨石形成过程中延展性和脆性之间的微妙平衡