宇宙生成钻石之谜

吴　凡

陨石中的钻石来自哪里?

在种类繁多的陨石中，被视为具有最原始性质的是碳质球粒陨石。早在1987年，科学家就在碳质球粒陨石中发现若干个钻石结晶。当然，那是用电子显微镜观察才得以发现的微小颗粒，大的直径是1－10纳米，平均只有3纳米左右。1纳米是10亿分之一米，换言之，被发现的钻石十分微小，难怪科学家把这极微小的钻石称为“纳米钻石”。这些钻石颗粒太小，当然也就没有什么实用价值，无法与人们作为装饰品而佩戴的钻石相比。不过，科学家却对这些钻石的生成很感兴趣。

这些纳米钻石来自何方?又是怎样形成的呢?现在被人们广为接受的观点是，它们形成于太阳系外的深空间发生的超新星爆发。大的恒星在结束一生时会引起超新星爆发，并在飞散的气体中传导强烈的冲击波，那时气体中的碳原子受强压力的作用结合成了纳米钻石。这样生成的纳米钻石广泛散布在宇宙空间中，但在46亿年前，太阳系形成后，它们被太阳系俘获，于是，太阳系中就含有了远古时代生成的纳米钻石。所以，在陨石中发现的纳米钻石，是在太阳系形成之前就出现的，是远古时期太空中的物质，可以算是前太阳粒子。

纳米钻石的故乡在太阳系内?

但是，最近美国科学家对上述观点提出了异议。他们仔细调查了大量的碳质球粒陨石，其中包括两颗著名的碳质球粒陨石(默奇森陨石和奥尔盖什陨石)和由南极的冰中捡到的2颗微陨石，以及同温层采集的4个星际尘粒子，发现大量的纳米钻石，但是在其他的5颗星际尘粒子中不存在纳米钻石。据此，他们认为：从同温层发现的很多星际尘是由彗星散布的物质。彗星是构成太阳系化石那样的原始天体，原来是分布在太阳系的外围，比如奥尔特云或库珀带等位置，那里最容易受到来自太阳系外太空物质的污染，所以包括大量的纳米钻石也就不足为奇了。

可是起源于彗星的星际尘埃中，却也有半数以上不含有纳米钻石。因此，这些钻石难以说是前太阳粒子。对此科学家们认为陨石或星际尘埃中的纳米钻石或许起源于太阳系内，即在太阳系诞生的时候，在靠近包围原始太阳的气体和尘埃的圆盘内侧领域，也有形成纳米钻石的可能性。

宇宙里充满了纳米钻石

含于陨石或星际尘粒子中的纳米钻石究竟是按美国科学家所说的是在太阳系内生成，还是曾经在太阳系外生成的前太阳粒子?真正的情况还不清楚。事实上，最近的研究表明，纳米钻石由超新星爆发的强烈冲击波生成的事实似乎是正确的。另外，近年发现的若干类似原始太阳系星云的天体，它们往往由初生的气团和周围圆盘状的尘埃云组成，从中看到显示纳米钻石存在的光谱特征。

美国路易斯安那州立大学的天文学家G·格雷顿等人用哈勃太空望远镜发来的光谱图像和来自国际紫外线天文卫星的数据，从包围新诞生的星的尘云中探测到碳的结晶，将这个光谱与陨石中的纳米陨石的紫外线光谱比较，两者几乎一致。这个事实表明在原始太阳系星云那样的地方生成纳米钻石。

格雷顿测算，如果通过超新星的爆发，纳米钻石被散布到已有100亿年以上的宇宙，则我们的银河系中将含有1兆吨的钻石。遗憾的是，这些钻石太微小了，以至无法用肉眼看到。尽管如此，只要我们一想到有无数的钻石点缀着星空，这将有多么气派啊!

责任编辑蒲晖