综述：行星形成的初始条件：来自小行星和太阳系原行星盘储库寿命的时间约束

《SPACE SCIENCE REVIEWS》：Initial Conditions of Planet Formation: Time Constraints from Small Bodies and the Lifetime of Reservoirs in the Solar Protoplanetary Disk

本综述系统梳理了陨石年代学与核合成同位素证据，揭示了太阳系原行星盘早期（CAI形成后1-3 Ma）即存在NC-CC双储库结构，且26Al分布基本均一（初始值~5.2×10-5）。通过Al-Mg、Hf-W等短寿命核素体系，论证了星子吸积与分异在盘生命期内同步发生，为行星形成模型提供了关键时间尺度约束。

　　

²⁶Al-²⁶Mg与Hf-W年代学揭示太阳系早期演化时间尺度

太阳系最早形成的固体CAIs（富钙铝包体）的U-Pb年龄为4567.30±0.16 Ma，标志着太阳系的起点（t₀）。CAIs的Al-Mg体系显示其初始²⁶Al/²⁷Al比值（~5.2×10^-5）相对均一，但形成历时约0.3 Ma或存在初始异质性。球粒的Al-Mg年代学表明，普通球粒陨石（OC）中球粒形成于CAI后1.8-2.1 Ma，而碳质球粒陨石（CM、CO、CV）中球粒形成较晚（2.2-2.8 Ma），CR球粒陨石中球粒甚至晚于2.8 Ma，提示球粒形成位置随时间由内盘向外盘迁移。

核合成同位素 dichotomy 划分两大储库

核合成同位素数据（如⁵⁰Ti、⁵⁴Cr、Mo同位素）揭示太阳系物质可清晰分为非碳质（NC）和碳质（CC）两大储库。NC储库包括普通球粒陨石、顽辉石球粒陨石及大部分铁陨石，富集s过程同位素；CC储库包含碳质球粒陨石及其相关陨石，富集超新星来源同位素。这种双储库结构表明原行星盘内外部早期即存在物理隔离（可能因木星形成或压力隆起导致），且该隔离状态持续了数百万年。

铁陨石Hf-W年代学约束星子吸积与核形成

通过结合Pt同位素校正宇宙射线效应，铁陨石的Hf-W年代学表明NC与CC星子的核形成均在CAI后1-3 Ma内完成。NC铁陨石母体（如IC、IIAB群）核形成较早（1.5-2.2 Ma），而CC铁陨石母体（如IID、IIF群）稍晚（2.5-3.5 Ma）。模型显示星子吸积均发生于CAI后1 Ma内，且分化星子早于未分化的球粒陨石母体吸积，证实²⁶Al衰变是早期星子熔融的主要热源。

EC 002无球粒陨石揭示早期地壳分异

Erg Chech 002（EC 002）等无球粒陨石提供了一窥早期星子地壳分异的窗口。EC 002的U-Pb年龄为4565.5-4566.2 Ma，Al-Mg年龄显示其形成于CAI后1.8-2.1 Ma，表明其母体在太阳系最初2 Ma内即经历熔融和地壳分异。不同年代体系（如Mn-Cr）数据的差异可能源于热变质或矿物尺度扰动，凸显了多体系对比验证的重要性。

原行星盘环状结构的长期存在与尘埃分选

NC与CC储库内部进一步存在亚细分群（如NC储库内Vesta类与Earth-Mars类），暗示盘内曾存在多个孤立环带。这些环带可能由压力隆起形成，通过流不稳定性促使星子形成。尘埃的空气动力学分选效应可能放大同位素差异，而晚期注入的CI型细粒物质可能影响内盘成分。

总结

综合陨石年代学与同位素示踪结果，太阳系行星形成初始阶段具有以下特征：CAI与球粒形成历时约4 Ma；NC-CC双储库结构于CAI后1 Ma内建立并长期存在；星子吸积与核形成极早（CAI后<1 Ma），且分化体早于未分化体形成；²⁶Al是早期热源主导因素，其分布基本均一，但局部可能存在约20%以下的差异。这些认识为构建太阳系早期演化模型提供了坚实的时间框架与化学约束。