数量大体积小散落地球的外星尘埃雨对我国的影响

导语：数量大体积小，散落地球的外星尘埃雨，对我们有什么意义？

简介：每年有5,200吨的外星尘埃落在地球上

图解：从南极洲发现的微陨石。图源：CécileEngrand/Jean Duprat

一直以来，我们都知道，地球是被密集雨点般的空间尘埃包裹着的。它们的数量十分巨大，却由于极其微小而难以估算出数量。

这类微陨石颗粒不足一毫米的几分之一，它们像太空皮屑一样，从经过的彗星和小行星上脱落，然后穿越大气层进入地表。

图解：光、影与尘埃。图源：CaseyGood

经过在南极洲长达20年的观测收集，现在，科学家们给出了一组具体数字：颗粒小于700微米（0.7毫米），数量约5,200吨/年。

这也意味着，微陨石成为到达地球表面的外星物质的最大来源。

这是一次相当大的成功。地球的大气中充满了各种尘埃物质。去年的一项研究表明，大约有1,700万吨的粗尘在大气中肆意飞扬。

图解：黑洞的尘埃环投射出星系中心的阴影。图源：nasachina

为了减少这种“背景”的尘埃，研究团队将研究地点转向了位于南极冰穹C的康科迪亚站。那里几乎没有地面尘埃，积雪率很低，已经存在的积雪可以融化，从而获得该地区的微陨石降落率。

图解：南极的微陨石。图源：Rojas/EPSL

在20年间里的六次探险中，研究人员总共鉴定了1,280颗未融化的微陨石以及总质量低于350微克的宇宙球体（熔化的太空岩石），进一步计算出了这些粒子降落在地表的速率。

假设尘埃的降落是均匀分布的，那么根据全球范围内的推算，每年大约有1,600吨微陨石和3,600吨宇宙球体到达地表。总计5,200吨/年。

图解：该图像底部中央的黄白色云是火星的“尘埃塔”，这是一种浓密的尘埃云，可以堆积到地面上方数十英里处。蓝白色的羽状物是水蒸气云。图源：NASA/ JPL-Caltech / MSSS

接下来的工作是根据颗粒密度对尘埃进行分析，以确定来源。低密度、高孔隙率表明来自彗星，而高密度、低孔隙率则表明来自陨石。

据此，研究小组推断，在到达地表的宇宙尘埃中，80％是彗星在轨高速运动时喷出的，这一数字也与先前估计的彗星对地球空间的尘埃输入一致。

图解：尘埃场内的鸢尾花星云。图源：MarkusBauer

研究模型还表明，事实上，在进入大气层之前，宇宙尘埃的总质量约为15,000吨。造成这种差异的原因尚无定论，主要有三种可能。

一是目前相当大的一部分尘埃还无法被探测到；二是有些尘埃在进入大气层之前就已经被清除；三是地球周围空间中的尘埃比我们想象的要少得多。

弄清到底是哪一个原因，可以帮助我们更好地锁定在太阳系的早期，宇宙尘埃传递水分子和碳到地球中的作用，进而为生命出现问题的研究提出新的疑问与思路。

相关知识

太阳系是一个受太阳引力约束在一起的行星系统，包括太阳以及直接或间接围绕太阳运动的天体。在直接围绕太阳运动的天体中，最大的八颗被称为行星，其余的天体要比行星小很多，比如矮行星、太阳系小行星和彗星。轨道间接围绕太阳运动的天体是卫星，其中有两颗比最小的行星水星还要大。

太阳系的形成大约始于46亿年前一个巨型星际分子云的引力坍缩。太阳系内大部分的质量都集中于太阳，余下的天体中，质量最大的是木星。位于太阳系内侧的是四颗较小的行星，分别是水星、金星、地球和火星，它们被称为类地行星，主要由岩石和金属构成。外侧的四颗行星被称为巨行星，其质量比类地行星要大得多。其中最大的两颗是木星和土星，它们都是气态巨行星，主要成分是氢和氦。最外侧的两颗行星是天王星和海王星，它们是冰巨星，主要由一些熔点比氢和氦更高的挥发成分组成，比如水、氨和甲烷。几乎所有的行星都在靠近黄道平面的圆轨道上运行。

BY:MICHELLE STARR

FY:梦里花

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