本文來(lái)自微信公眾號：果殼（ID:Guokr42），作者：Marina Koren，翻譯：Amaranth，編輯：八云，校對：窗敲雨，原標題：《星星遠在天邊？不，南極的雪里就藏著(zhù)星星的塵?！?/p>
雪裝在聚苯乙烯泡沫塑料箱中，來(lái)到了慕尼黑的實(shí)驗室。這些雪來(lái)自南極洲的一個(gè)德國科學(xué)考察站。夏天讓雪變得蓬松，如沙灘上的沙子般在風(fēng)中飄動(dòng)。兩名科學(xué)家鏟了500千克的雪。這些箱子儲存在冰凍條件下，空運到冰架，然后海運至南非，最后抵達德國。在實(shí)驗室里，研究人員將雪融化，篩出埋藏在其中的固體，并將它們扔進(jìn)焚燒爐。
2011年南極的冰的衛星圖像 | NASA
在分析灰塵時(shí)，科學(xué)家們發(fā)現了不尋常的東西：一種放射性鐵。這種同位素叫鐵-60，在地球上十分罕見(jiàn)。但它在太空中卻很常見(jiàn)——當一顆恒星耗盡了發(fā)光的燃料后發(fā)生爆炸，接著(zhù)便會(huì )產(chǎn)生大量的鐵-60。
爆炸會(huì )將新生成的化學(xué)元素釋放到宇宙中，有如成簇的蒲公英種子。這種放射性鐵藏在灰塵的微粒內，在宇宙中滑行，落在它接觸到的任何東西上。有時(shí)候，它會(huì )落在我們的星球上。
“這是真正的星塵，”澳大利亞國立大學(xué)物理學(xué)家多米尼克·科爾（Dominik Koll）說(shuō)，“我們在地球上發(fā)現了它?！?/p>
其實(shí)，鐵-60已經(jīng)被發(fā)現了不止一次。最近在雪中發(fā)現星塵的團隊里的部分隊員，早在1999年便首次在太平洋海底發(fā)現了鐵-60。研究者們研究了像樹(shù)木年輪一樣的巖石沉積物，尋找有關(guān)形成沉積物的環(huán)境的線(xiàn)索。大約280萬(wàn)年前形成的沉積物中出現了放射性鐵，這表明，產(chǎn)生這種同位素的恒星也差不多在那個(gè)時(shí)候爆炸。這顆超新星的爆炸之處離地球足夠遠，因此沒(méi)有摧毀地球，但又離地球足夠近，能將宇宙碎片灑向地球。
德國阿爾弗雷德·韋格納極地與海洋研究所 | physics.aps.org
科學(xué)家們知道，地球上其他地方肯定隱藏著(zhù)更多的星際塵埃?！叭绻滦窍掠晁频南虻厍驗⑾滤槠?，那不應該只能在一個(gè)地方找到它。星塵應該遍布整個(gè)地球?！?布萊恩·菲爾茲（Brian Fields）說(shuō)。他是伊利諾伊大學(xué)的天體物理學(xué)家，同時(shí)也是最早提出在海底沉積物中尋找恒星碎屑的人之一。他說(shuō)：“實(shí)際上，星塵應該覆蓋了整個(gè)太陽(yáng)系?！?/p>
二十年過(guò)去了，科學(xué)家再次發(fā)現了星際塵埃的證據，證明菲爾茲的預測是正確的。2016年的數份研究報告表明，放射性鐵出現在了從太平洋、大西洋、印度洋挖出的海底沉積物中，以及在阿波羅任務(wù)中收集的月球土壤中。沉積物中出現的放射性鐵可以追溯至800多萬(wàn)年前。在如此多的位置和時(shí)間點(diǎn)上都發(fā)現了鐵-60，這表明它們不是來(lái)自一顆超新星，而是很多顆。
選擇南極洲作為菲爾茲稱(chēng)之為“超新星考古學(xué)”的下一個(gè)挖掘地點(diǎn)似乎是正確的選擇。天文學(xué)家已通過(guò)能看到宇宙深處的望遠鏡觀(guān)測到許多超新星爆炸后的情形，但這個(gè)新領(lǐng)域提供了更多的本土材料來(lái)研究。科爾和他的同事們認為，南極洲冰冷的氣候、偏遠的地理位置及相對保存完好的環(huán)境，能令任何濃度的鐵-60都保持不受干擾。
超新星遺跡 | Wikipedia
然而，南極洲的冰的暴露程度遠超過(guò)海底，因此，科學(xué)家們不得不排除來(lái)自地球的放射性同位素?？茽柡屯聜儾殚喠?0世紀50年代和60年代的核武器與核電廠(chǎng)產(chǎn)生的放射性落塵移動(dòng)的數據。他們確定，埋在南極雪中的鐵-60不來(lái)自這兩個(gè)來(lái)源。澳大利亞國立大學(xué)的物理學(xué)家安東·沃納（Anton Wallner）說(shuō)：“他們清楚地證明了地球上的來(lái)源可以被排除在外?！?沃納沒(méi)有參與這項研究，但在2016年領(lǐng)導了幾項發(fā)現鐵-60的科考活動(dòng)。
這個(gè)新的超新星活動(dòng)的遺留物與之前的發(fā)現有一個(gè)令人振奮的不同之處。在另一項研究中，鐵-60在大約200萬(wàn)年后從海洋沉積物中消失了，這表明，星際塵埃早已不往地球降落。而南極洲的鐵是在過(guò)去20年積累的雪中發(fā)現的?！埃ㄐ菈m）不止落下了一次，”菲爾茲說(shuō)，“今天它仍然像毛毛雨一樣落下?！?/p>
這些宇宙碎屑究竟是如何落到地球上的還不是很清楚。也許鐵-60乘在恒星爆炸形成的風(fēng)暴中，直接落到地球上?；蛟S它加入了盤(pán)旋在宇宙（包括太陽(yáng)系附近）的塵埃云，放射性粒子可能在這些云層周?chē)鷱椞椣虻厍?，或者在行星穿過(guò)云層時(shí)被行星的尾流帶走。
“一顆即將爆炸的恒星”，SBW1星云環(huán)繞著(zhù)船底座星云中的一顆大質(zhì)量藍超巨星 | Wikipedia
芝加哥大學(xué)的天體物理學(xué)家普里茜拉·弗里施（Priscilla Frisch）說(shuō)，塵埃粒子會(huì )被地球磁場(chǎng)的輪廓吸引。她說(shuō)：“地球的磁場(chǎng)線(xiàn)在北極和南極地區附近最靠近地球表面?！毙菈m輕而易舉地降落在寒冷的南極洲，等待著(zhù)研究人員帶著(zhù)他們的鏟子到來(lái)。
把超新星的塵埃裝在聚苯乙烯泡沫塑料盒中的想法幾乎可以說(shuō)有點(diǎn)荒唐。與其他所有的東西一樣，聚苯乙烯泡沫塑料的存在很大程度上要歸功于垂死的恒星。
數十億年來(lái)，火熱明亮的超新星爆炸制造出了有助于形成其他恒星、行星，以及最終形成生命的元素。卡爾·薩根曾說(shuō)：“人類(lèi)源自星塵?！?/strong>這句格言中似乎真的包含了一些古老的東西，一種遠早于我們的、形成宇宙的波峰。
編譯來(lái)源：https://www.theatlantic.com/science/archive/2019/08/antarctica-interstellar-dust-supernova/596611/
聯(lián)系客服
