落满屋顶的外星尘埃

许林玉/编译

落满屋顶的外星尘埃

许林玉/编译

乔恩·拉尔森在屋顶上寻找微陨石。他小时候是一位狂热的岩石收集者，但后来成为一名职业音乐家。从2009年起，他开始寻找太空尘埃

经历了数十年的失败和误解之后，科学家解开了一个宇宙之谜——每天“撞击”地球的那些飘落在建筑物、停车场、人行道和公园长凳等人们最熟悉的地方却鲜有人发现的数以吨计的尘粒发生了什么。

答案是什么？什么也没发生。仔细一看，这些微尘无处不在。

一个国际研究小组发现，屋顶和其他城市景观容易聚集外星尘埃，并且能够轻易地将其辨别出来，这与科学权威人士的观点大相径庭。长期以来，后者对这一观点嗤之以鼻，认为它不过是在业余天文学家中流传的城市神话。

值得注意的是，该探索小组的领导人——美国地理学会月刊《地质学》最近发表的一篇论文的合作者之一——被证明是一名极具天赋的业余爱好者，他还曾致力于反驳那些怀疑论者。

他是一位著名的挪威爵士音乐家，但重新规划了自己的生活，对外星世界进行了长达8年的研究。通过探索，他已经有了重大发现，并将其写成了一本适合外行读者阅读的彩色书，而科学家则将其称为外星访客的肖像画廊（见本期封三）。

这位音乐家叫乔恩·拉尔森（Jon Larsen），他在一次接受采访时说：“我希望并相信这将会引发争论。”他的目的是什么？“使这一问题变得简单。”

他的著作《寻找星尘：神奇的微陨石及其地球冒名者》预计将在2017年8月出版，书中详细披露了作者的寻找活动大获成功的秘密。该书共150页，包括1 500张通过显微镜拍摄的显微照片，展示了拉尔森先生如何通过自学区分宇宙尘埃和来自公路、墙面板、工厂、瓦片、建筑工地、家用绝缘材料以及节日烟花的微小污染物。

正如书中所言，要在数十亿颗微粒中挑出一颗外星粒子需要兼具两方面的知识：要寻找什么以及要忽视什么。

拉尔森先生现年58岁，一直致力于寻找微小的粒子。几十亿年来，宇宙中的物质像倾盆大雨一般降落在地球表面，而这些粒子则是其中最小的组成部分。

细心的夜空观测者对流星熟稔于心——这些高速飞行的外星岩石从地球大气层穿过，往往会彻底燃烧殆尽。最大的岩石可能会撞击地面，其中一些冲击力十足，会在地面上撞出大坑。2013年，一块相对较小的岩石在俄罗斯车里雅宾斯克市上空爆炸，释放的冲击波将窗户震碎，数百人因飞溅的玻璃片而受伤。

但所有这些都只是宇宙“倾盆大雨”的一小部分。科学家声称，大部分宇宙物质都非常小——几乎只有人类头发丝一般粗细。它们被称为微陨石，几乎是连续不断地降落在地球上，但已经证明非常难找。其中的一些微陨石极为细小而且质量轻盈，无须熔化就能飘落在地球表面。

这些尘埃由太阳系形成时的微小残余物构成，包括来自被称为彗星的脏冰团块的碎片以及因行星和被称作小行星的巨大岩石之间的数年碰撞而产生的碎片。从本质上说，大多数粒子都是行星际物质，但仍然有一些含有来自太阳系外的颗粒物，或称之为真正的星尘。正是因为这种多样性，它们才成为探索宇宙的绝佳窗口。

科学家发现的微陨石主要分布在南极、偏远沙漠地区和其他远离文明阴霾的地方。从20世纪40年代和50年代开始，研究人员一直希望能够在城市地区找到微陨石，但因为人类污染物的侵扰最终无功而返。

值得注意的是，事实证明，尝试构建这些微粒的宇宙起源的专家们倾向于研究其化学特征，而非它们的整体外观。这为拉尔森先生开启了一扇大门。

马修·金奇 (Matthew J.Genge)——上文提到的《地质学》论文的4位作者之一，伦敦帝国理工学院地球和行星科学高级讲师——利用伦敦自然历史博物馆的电子微探针，确定了拉尔森先生发现的尘粒的化学成分，并证实了它们来自宇宙。

他在一次接受采访时说，总体而言，从大气中跌落并降落在地球表面的粒子加起来每年超过4 000吨，换句话说，也就是每天超过10吨。“在污染物分类工作方面，拉尔森先生做了一件非常有价值的事，”金奇博士在谈到拉尔森的工作时说道，“这项工作具有深远意义。”

唐纳德·布朗利(Donald E.Brownlee)是华盛顿大学的一位天文学家，曾协助开创这一领域。他认为拉尔森先生是一位真正的民间科学家，他的研究将有助于寻找尘粒的工作在全球各地展开。

“你的车上覆盖着宇宙尘埃，”布朗利博士说道，“我们吸入这些东西，每次吃生菜时会将它们吃进肚子。但通常情况下，它们非常难以发现。”

拉尔森先生参与到他称为“星尘项目”的工作中时是挪威的一名爵士吉他手，其最著名的身份也许是弦乐四重奏乐队挪威热俱乐部（Hot Club de Norvège）的创始人。他的乐队帮助推动了吉卜赛爵士乐在全球的复苏。

地球上发现的这些太空尘埃见于建筑物、停车场、人行道和公园长凳等地方，收录在《寻找星尘：神奇的微陨石及其地球冒名者》这本新书中

据拉尔森先生称，他小时候就是一个狂热的岩石收藏者，但因为在音乐方面建树颇丰，以至于将早期的科学抱负搁置一旁。后来，2009年，他在奥斯陆郊外的一座乡村农舍清洁一张室外桌子时，一颗亮闪闪的微粒引起了他的注意。

“它在阳光下闪闪发亮，”他回忆道，他摸了摸这颗微粒，“它在某种程度上带有棱角，有点像金属，但非常小——只是一粒尘埃。”

出于好奇，拉尔森先生怀疑这是一个宇宙访客，于是开始寻找更多的太空尘埃。他在度假或随自己的爵士乐队巡回演出时，会客串一把科学家，在奥斯陆和全球各地的城市收集尘埃样本。他的样本取自公路、屋顶、停车场和工业区。

看上去不像是技术活，他总共收集了数百磅的垃圾——取自下水道、雨水槽和落水管的污泥以及大多数人敬而远之的文明渣滓。

“但我没有找到一颗微陨石，”他回忆道，“这真是令人沮丧。”

而后，拉尔森先生改变了战术。他自己学会了如何对数十种不同的地球污染物进行分类，而不是专门去寻找宇宙尘埃，并开始用排除法慢慢缩小候选物的范围，提高了一小部分从城市中找到的碎片可能来自宇宙的可能性。

两年前，他的工作终于取得了突破。在伦敦，金奇博士对一颗从挪威而非廷巴克图收集来的微粒进行了研究，证实它的确就是“天外来客”。拉尔森很快识别出了数百颗宇宙尘粒。

“当我明白要寻找什么之后，我发现它们无处不在。”他介绍说道。

在发表于《地质学》期刊的论文中，该科研小组对发现的约500颗微陨石——主要收集自挪威的屋顶雨水槽——并详细地对48颗外星微粒进行了分析。该小组的成员包括金奇博士的两名学生——帝国理工学院的马丁·萨特尔（Martin D.Suttle）和布鲁塞尔自由大学的马提亚·范吉内肯（Matthias Van Ginneken）。

根据该科研小组的描述，这些宇宙尘埃是迄今为止收集到的年代最近的微陨石，因为雨水槽会非常频繁地进行清理。同时，与极地冰和古老的沙漠相比，城市表面属于全球景观中的新来者。

在最近的旅行中，拉尔森先生拜访了美国宇航局休斯敦约翰逊航天中心的外星材料科学家迈克尔·泽伦斯基（Michael E.Zolensky）。他们不仅志趣相投、相谈甚欢，还一起登上了藏有阿波罗登月计划采集的岩石的巨型建筑屋顶。

“这真是太棒了，”泽伦斯基感叹道，“这栋展览用建筑如今成了宇宙尘埃收集器。”

在一次访谈中，拉尔森先生描述了他的方法——通过排除法对污染物进行分类——认为“这是任何人都能够做的事情。它能够也应该作为全民科学的一个方面成为学校教育的一部分。”

来自华盛顿的布朗利博士对此表示赞同。他说，虽然许多学校希望通过旨在使科学课门槛更低、更加有趣的项目找到宇宙尘粒，但几乎都未能取得成功。在谈到拉尔森先生的方法时，他说：“这种方法非常管用，对教育大有裨益。”

而来自帝国理工学院的金奇博士说，拉尔森先生的方法如果被广泛采用，还可为宇宙研究开辟新的视角。

他指出，行星的引力似乎在拖曳着太阳系的尘埃云并逐渐改变它们的轨道。他说，地球上新的发现有助于科学家更好地定位这些尘埃云的位置，同时也带来更多关于宇宙结构的科学问题。

“我将我的显微镜当作望远镜，”金奇博士表示，“它可以为你构建一幅宏伟的蓝图。”

[资料来源：The New York Times][责任编辑：彦 隐]

本文作者威廉·布罗德(William J.Broad)是《纽约时报》的科学记者和资深撰稿人。他曾与同事们共同赢得两次普利策奖，还曾荣获艾美奖和杜邦奖。