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星际尘埃粒子
星尘号捕获到的粒子可能会说明行星的诞生。
美国航天局的星尘号宇宙飞船所捕获到的尘埃的微观颗粒似乎来自星际空间。这些易碎的微粒，可能是首次直接捕获到的来自太阳系之外的尘粒，它们有助于研究人员理解形成地球和它的兄弟姐妹及其他恒星周围的行星的基础材料。
图片权利和来源（IMAGE CREDIT）：Zack Gainsforth
用X射线爆破一颗由星尘任务收集到的粒子生成了一种衍射图样，如这幅伪色图像所示。这种图样显示了粒子的内部结构。
在经过多年收集尘埃以及多年数以千计的人分析这个探测器收集到的尘埃后，我们最终得到了这个样本——只有七颗微粒。星尘团队的成员、加州大学的行星科学家安德鲁·韦斯特法尔说：“任何正常人都会问：为什么花费这么多年来研究星际尘埃？”他解释道：“这关乎我们的起源，与形成太阳、行星及我们的材料有关。”
星尘号宇宙飞船于1999年发射升空，目的是收集星际尘埃，即充满在整个星际空间中的煤灰似的颗粒，以及彗星的碎片。2006年，这个探测器途经地球，将它收集到的样本抛掷在了美国犹他州上的一个沙漠中。
八年后，经过筛选这些颗粒，行星科学家认为他们最终确认了某几颗粒子为来自太阳系之外的信使。韦斯特法尔的团队在2014年8月15日出版的《科学》杂志上发表了他们的研究结果，没有任何一种描述可以囊括所有这七颗粒子。其中一些是硅酸盐矿物颗粒；其他的则含有橄榄石和尖晶石晶体，在空间经过数百年的风化后似乎已经被打磨平滑了。为了收集样本，星尘号在它的舱门外垂挂了一个形状和尺寸与网球拍差不多的网。132个气凝胶块塞满了整个网，采集器使用的是硅基固体材料，多孔结构的硅基泡沫旨在捕捉到高速尘粒且不会损坏它们。
韦斯特法尔和他的团队用一个强大的显微镜拍摄了气凝胶和这个网的铝质框架照片。然后，超过3万名志愿者仔细研究了显微镜拍摄到的图片，寻找任何击中这个网的东西留下的轨迹和撞击形成的坑。大多数人没有找到任何有趣的东西。但是最终还是找到了96个粒子候选体，研究人员测量了这些嵌入在气凝胶和飞溅在框架上的材料的组成和结构。大多数粒子是星尘号自身所携带的粒子，只有七个似乎来自太空。
韦斯特法尔和他的同事认为，根据星尘号宇宙飞船的定向，这七颗粒子可能起源于星际空间。气凝胶块指向一个已知的来自蛇夫座星座的尘埃粒子流。而气凝胶块中的这些粒子的轨迹与这个尘埃粒子流的方向一致。
这些颗粒所含的氧的同位素，与太阳系内部物质中所含的那些相类似。但是普林斯顿大学的天体物理学家布鲁斯·德雷恩表示，这并不能排除这些粒子来自一个星际尘埃源的可能性。他认为，自太阳和行星形成以来的46亿年中，环绕太阳系的气体和尘埃可能没有改变太多。
图片权利和来源（IMAGE CREDIT）：NASA,JSC,D.Frank
一颗尘埃粒子（图中圆圈所示），直径约1微米，嵌入在星尘宇宙飞船的气凝胶中。它的轨迹被红色矩形标注出来了。
德雷恩说，这七颗粒子象征着我们第一次有机会可以直接检测正在穿过太阳系的碎片。其他研究人员之前也曾发现了嵌入在陨石中的疑似星际微粒。但是，他警告道，这些颗粒有着不同寻常的化学成分，可能不是典型外来尘埃的代表。
其中几颗微粒的特性，例如硅酸盐的存在，与天文学家由太阳系外的尘埃云的观测推断出来的相匹配。但是这些尘埃也具有三两个令人惊奇的地方。例如，最大的颗粒的速度低于预期，这表明或者这些微粒与太阳风存在某种程度的相互作用，或者它们实际起源于太阳系之内。
韦斯特法尔说他的团队只生成了约半数星尘号气凝胶块的显微镜图像。除了寻找更多的尘埃颗粒，研究人员计划弄清楚如何从这七个已知的颗粒中提取更多的信息来弄清它们的起源。
他说：“我们必须超级仔细。”只有如此少量的颗粒，研究人员想方设法地避免破坏任何一个。美国航天局没有计划一个后续的项目，所以在很长一段时间内，这七颗粒子可能会是仅有的来自太阳系之外的尘埃颗粒样本。