科学家首次获得7颗星际尘埃微粒。

 

 

本报讯 经过长达数年的大量工作，研究人员终于从返回地球的星尘号探测器中采集到7颗星际尘埃微粒。科学家在上周于美国得克萨斯州林地市召开的月球与行星科学大会上报告说，尽管整个样本的重量只有几百万兆分之一克，但这却是科学家第一次将自己的手放在自太阳系形成后便从未改变的原始物质上。研究人员表示，这一发现对于研究太阳系的起源具有重要意义。

 

于1999年发射升空的星尘号探测器已经完成了其主要的使命：采集“维尔特二号”彗星彗尾的尘埃微粒，并在星尘号于2006年经过地球时，通过发射一枚再入舱，从而将这些样本送回地球。

 

美国宇航局（NASA）最初认为，彗星可能是形成太阳系的原始冰体与岩石（它们都是恒星诞生和死亡后的产物）的“储藏室”。但科学家后来发现，星尘号探测器想要采集的彗星尘埃中的矿物质并不原始——它们曾被加热、融化，并在早期太阳的附近完全转化，进而向外运行成为彗星的一部分，进入太阳系最遥远行星之外的极寒空间。

 

这让搜寻原始恒星物质的星尘号探测器不得不作出新的选择——在星际空间中采集尘埃流。在2000年和2002年的200天中，星尘号利用其网球拍一样的集尘器面板捕捉了太阳系中的星际尘埃。随着样品面板被送回地球，研究人员面临的问题迅速变成了寻找嵌入面板气凝胶中的任何采集到的微粒。然而星尘号项目组成员、加利福尼亚大学伯克利分校的Andrew Westphal表示，“我们真的不知道要怎样发现”这些嵌入的微粒。由于“绝望”，星尘号研究团队先后邀请了30714名公众参与这项工作。他们检查对气溶胶拍摄的显微图像，并使用世界上最好的模式识别系统——人眼及大脑——选择高速粒子在气溶胶中留下的痕迹。

 

在1亿次的搜索后，星尘号团队成员在集尘器上发现了7个“可能的”尘埃碰撞痕迹。其中有2个尘埃的重量分别为300万兆分之一克，也就是说1000亿颗这样的微粒相当于一粒糖的重量。这些微粒以不到18000公里的时速撞击样品面板的气溶胶，并附着在那里。而第三颗微粒的速度是如此之快，以至于并没有发现任何化学残渣，而仅仅留下了痕迹。还有4颗微粒无心插柳般轰击了气凝胶边缘的铝箔，并在它们的“陨石坑”中留下了可供测量的物质。

 

并未参与该项研究的得克萨斯州休斯敦市NASA宇航局航天中心的宇宙化学家Scott Messenger表示：“星尘号团队走到这一步，是一项巨大的成就。”他同意Westphal的观点，认为这些是“迄今为止最具有挑战性的地外样本”。为了确保这些微粒确实为星际尘埃，研究人员下一步必须对这些气溶胶中极小的尘埃斑点进行深入的分析，特别是它们的同位素构成。这项技术“很无聊但却是必要的”。Westphal说，“你很容易就会失去它们”。

 

星尘号探测器于1999年2月发射升空。2004年1月，该飞船近距离飞过“维尔特二号”彗星时，飞船上的尘埃采集器成功捕获到彗星物质粒子。2006年1月15日，装有彗星尘埃样本的返回舱首先与星尘号探测器的母船分离，随后进入地球大气层，并在降落伞的帮助下在美国犹他州的沙漠中降落。这是人类发射的探测器首次将彗星样本带回地球。科学家当时称，星尘号带回了大量彗星尘埃样本。这些样本十分微小，直径比一根头发丝还细，因此只能在显微镜下进行研究。NASA的专家们随后把集尘器的数码显微照片提供给网络志愿者，让他们来共同寻找这些星际尘埃。 （赵熙熙）

 

《中国科学报》 (2014-03-25 第2版    国际)