落滿屋頂?shù)耐庑菈m埃

許林玉/編譯

落滿屋頂?shù)耐庑菈m埃

許林玉/編譯

喬恩·拉爾森在屋頂上尋找微隕石。他小時候是一位狂熱的巖石收集者，但后來成為一名職業(yè)音樂家。從2009年起，他開始尋找太空塵埃

經(jīng)歷了數(shù)十年的失敗和誤解之后，科學家解開了一個宇宙之謎——每天“撞擊”地球的那些飄落在建筑物、停車場、人行道和公園長凳等人們最熟悉的地方卻鮮有人發(fā)現(xiàn)的數(shù)以噸計的塵粒發(fā)生了什么。

答案是什么？什么也沒發(fā)生。仔細一看，這些微塵無處不在。

一個國際研究小組發(fā)現(xiàn)，屋頂和其他城市景觀容易聚集外星塵埃，并且能夠輕易地將其辨別出來，這與科學權(quán)威人士的觀點大相徑庭。長期以來，后者對這一觀點嗤之以鼻，認為它不過是在業(yè)余天文學家中流傳的城市神話。

值得注意的是，該探索小組的領(lǐng)導人——美國地理學會月刊《地質(zhì)學》最近發(fā)表的一篇論文的合作者之一——被證明是一名極具天賦的業(yè)余愛好者，他還曾致力于反駁那些懷疑論者。

他是一位著名的挪威爵士音樂家，但重新規(guī)劃了自己的生活，對外星世界進行了長達8年的研究。通過探索，他已經(jīng)有了重大發(fā)現(xiàn)，并將其寫成了一本適合外行讀者閱讀的彩色書，而科學家則將其稱為外星訪客的肖像畫廊（見本期封三）。

這位音樂家叫喬恩·拉爾森（Jon Larsen），他在一次接受采訪時說：“我希望并相信這將會引發(fā)爭論?！彼哪康氖鞘裁矗俊笆惯@一問題變得簡單?！?/p>

他的著作《尋找星塵：神奇的微隕石及其地球冒名者》預計將在2017年8月出版，書中詳細披露了作者的尋找活動大獲成功的秘密。該書共150頁，包括1 500張通過顯微鏡拍攝的顯微照片，展示了拉爾森先生如何通過自學區(qū)分宇宙塵埃和來自公路、墻面板、工廠、瓦片、建筑工地、家用絕緣材料以及節(jié)日煙花的微小污染物。

正如書中所言，要在數(shù)十億顆微粒中挑出一顆外星粒子需要兼具兩方面的知識：要尋找什么以及要忽視什么。

拉爾森先生現(xiàn)年58歲，一直致力于尋找微小的粒子。幾十億年來，宇宙中的物質(zhì)像傾盆大雨一般降落在地球表面，而這些粒子則是其中最小的組成部分。

細心的夜空觀測者對流星熟稔于心——這些高速飛行的外星巖石從地球大氣層穿過，往往會徹底燃燒殆盡。最大的巖石可能會撞擊地面，其中一些沖擊力十足，會在地面上撞出大坑。2013年，一塊相對較小的巖石在俄羅斯車里雅賓斯克市上空爆炸，釋放的沖擊波將窗戶震碎，數(shù)百人因飛濺的玻璃片而受傷。

但所有這些都只是宇宙“傾盆大雨”的一小部分。科學家聲稱，大部分宇宙物質(zhì)都非常小——幾乎只有人類頭發(fā)絲一般粗細。它們被稱為微隕石，幾乎是連續(xù)不斷地降落在地球上，但已經(jīng)證明非常難找。其中的一些微隕石極為細小而且質(zhì)量輕盈，無須熔化就能飄落在地球表面。

這些塵埃由太陽系形成時的微小殘余物構(gòu)成，包括來自被稱為彗星的臟冰團塊的碎片以及因行星和被稱作小行星的巨大巖石之間的數(shù)年碰撞而產(chǎn)生的碎片。從本質(zhì)上說，大多數(shù)粒子都是行星際物質(zhì)，但仍然有一些含有來自太陽系外的顆粒物，或稱之為真正的星塵。正是因為這種多樣性，它們才成為探索宇宙的絕佳窗口。

科學家發(fā)現(xiàn)的微隕石主要分布在南極、偏遠沙漠地區(qū)和其他遠離文明陰霾的地方。從20世紀40年代和50年代開始，研究人員一直希望能夠在城市地區(qū)找到微隕石，但因為人類污染物的侵擾最終無功而返。

值得注意的是，事實證明，嘗試構(gòu)建這些微粒的宇宙起源的專家們傾向于研究其化學特征，而非它們的整體外觀。這為拉爾森先生開啟了一扇大門。

馬修·金奇 (Matthew J.Genge)——上文提到的《地質(zhì)學》論文的4位作者之一，倫敦帝國理工學院地球和行星科學高級講師——利用倫敦自然歷史博物館的電子微探針，確定了拉爾森先生發(fā)現(xiàn)的塵粒的化學成分，并證實了它們來自宇宙。

他在一次接受采訪時說，總體而言，從大氣中跌落并降落在地球表面的粒子加起來每年超過4 000噸，換句話說，也就是每天超過10噸?！霸谖廴疚锓诸惞ぷ鞣矫妫瓲柹壬隽艘患浅Ｓ袃r值的事，”金奇博士在談到拉爾森的工作時說道，“這項工作具有深遠意義。”

唐納德·布朗利(Donald E.Brownlee)是華盛頓大學的一位天文學家，曾協(xié)助開創(chuàng)這一領(lǐng)域。他認為拉爾森先生是一位真正的民間科學家，他的研究將有助于尋找塵粒的工作在全球各地展開。

“你的車上覆蓋著宇宙塵埃，”布朗利博士說道，“我們吸入這些東西，每次吃生菜時會將它們吃進肚子。但通常情況下，它們非常難以發(fā)現(xiàn)?！?/p>

拉爾森先生參與到他稱為“星塵項目”的工作中時是挪威的一名爵士吉他手，其最著名的身份也許是弦樂四重奏樂隊挪威熱俱樂部（Hot Club de Norvège）的創(chuàng)始人。他的樂隊幫助推動了吉卜賽爵士樂在全球的復蘇。

地球上發(fā)現(xiàn)的這些太空塵埃見于建筑物、停車場、人行道和公園長凳等地方，收錄在《尋找星塵：神奇的微隕石及其地球冒名者》這本新書中

據(jù)拉爾森先生稱，他小時候就是一個狂熱的巖石收藏者，但因為在音樂方面建樹頗豐，以至于將早期的科學抱負擱置一旁。后來，2009年，他在奧斯陸郊外的一座鄉(xiāng)村農(nóng)舍清潔一張室外桌子時，一顆亮閃閃的微粒引起了他的注意。

“它在陽光下閃閃發(fā)亮，”他回憶道，他摸了摸這顆微粒，“它在某種程度上帶有棱角，有點像金屬，但非常小——只是一粒塵埃?！?/p>

出于好奇，拉爾森先生懷疑這是一個宇宙訪客，于是開始尋找更多的太空塵埃。他在度假或隨自己的爵士樂隊巡回演出時，會客串一把科學家，在奧斯陸和全球各地的城市收集塵埃樣本。他的樣本取自公路、屋頂、停車場和工業(yè)區(qū)。

看上去不像是技術(shù)活，他總共收集了數(shù)百磅的垃圾——取自下水道、雨水槽和落水管的污泥以及大多數(shù)人敬而遠之的文明渣滓。

“但我沒有找到一顆微隕石，”他回憶道，“這真是令人沮喪。”

而后，拉爾森先生改變了戰(zhàn)術(shù)。他自己學會了如何對數(shù)十種不同的地球污染物進行分類，而不是專門去尋找宇宙塵埃，并開始用排除法慢慢縮小候選物的范圍，提高了一小部分從城市中找到的碎片可能來自宇宙的可能性。

兩年前，他的工作終于取得了突破。在倫敦，金奇博士對一顆從挪威而非廷巴克圖收集來的微粒進行了研究，證實它的確就是“天外來客”。拉爾森很快識別出了數(shù)百顆宇宙塵粒。

“當我明白要尋找什么之后，我發(fā)現(xiàn)它們無處不在?！彼榻B說道。

在發(fā)表于《地質(zhì)學》期刊的論文中，該科研小組對發(fā)現(xiàn)的約500顆微隕石——主要收集自挪威的屋頂雨水槽——并詳細地對48顆外星微粒進行了分析。該小組的成員包括金奇博士的兩名學生——帝國理工學院的馬丁·薩特爾（Martin D.Suttle）和布魯塞爾自由大學的馬提亞·范吉內(nèi)肯（Matthias Van Ginneken）。

根據(jù)該科研小組的描述，這些宇宙塵埃是迄今為止收集到的年代最近的微隕石，因為雨水槽會非常頻繁地進行清理。同時，與極地冰和古老的沙漠相比，城市表面屬于全球景觀中的新來者。

在最近的旅行中，拉爾森先生拜訪了美國宇航局休斯敦約翰遜航天中心的外星材料科學家邁克爾·澤倫斯基（Michael E.Zolensky）。他們不僅志趣相投、相談甚歡，還一起登上了藏有阿波羅登月計劃采集的巖石的巨型建筑屋頂。

“這真是太棒了，”澤倫斯基感嘆道，“這棟展覽用建筑如今成了宇宙塵埃收集器?！?/p>

在一次訪談中，拉爾森先生描述了他的方法——通過排除法對污染物進行分類——認為“這是任何人都能夠做的事情。它能夠也應該作為全民科學的一個方面成為學校教育的一部分?！?/p>

來自華盛頓的布朗利博士對此表示贊同。他說，雖然許多學校希望通過旨在使科學課門檻更低、更加有趣的項目找到宇宙塵粒，但幾乎都未能取得成功。在談到拉爾森先生的方法時，他說：“這種方法非常管用，對教育大有裨益?！?/p>

而來自帝國理工學院的金奇博士說，拉爾森先生的方法如果被廣泛采用，還可為宇宙研究開辟新的視角。

他指出，行星的引力似乎在拖曳著太陽系的塵埃云并逐漸改變它們的軌道。他說，地球上新的發(fā)現(xiàn)有助于科學家更好地定位這些塵埃云的位置，同時也帶來更多關(guān)于宇宙結(jié)構(gòu)的科學問題。

“我將我的顯微鏡當作望遠鏡，”金奇博士表示，“它可以為你構(gòu)建一幅宏偉的藍圖?！?/p>

[資料來源：The New York Times][責任編輯：彥 隱]

本文作者威廉·布羅德(William J.Broad)是《紐約時報》的科學記者和資深撰稿人。他曾與同事們共同贏得兩次普利策獎，還曾榮獲艾美獎和杜邦獎。