地球上海洋和陸地的沙子不是來(lái)自沙塵暴，而是來(lái)自“星塵暴”，地球上所有數(shù)也數(shù)不清的沙子實(shí)際上是恒星物質(zhì)的一部分，大質(zhì)量恒星通過(guò)超新星暴的方式產(chǎn)生了包括沙子在內(nèi)的所有物質(zhì)。元素硅是沙子的主要化學(xué)成分，細(xì)小的沙粒是制造混凝土和玻璃的原材料，詩(shī)人寫下了“從一粒沙子看世界”的詩(shī)句，在天文學(xué)家看來(lái)，地球上的每一粒沙子都來(lái)自于遙遠(yuǎn)的星空。其實(shí)不限于沙粒，人們的身體組織起初也是星塵物質(zhì)的一部分，天文學(xué)家比詩(shī)人更有理由吟唱，“我們是星塵的一部分”的詩(shī)句。

地球巖石、地面沙子、玻璃和建筑用的混凝土材料、甚至手機(jī)配件包含了常見化學(xué)成分的硅元素。2013年，天文學(xué)家在銀河系內(nèi)的兩個(gè)超新星暴的遺物中發(fā)現(xiàn)了硅元素，英國(guó)卡迪夫大學(xué)的天文學(xué)家將超新星硅元素的發(fā)現(xiàn)成果發(fā)表在英國(guó)皇家天文學(xué)會(huì)主辦的刊物《每月通訊》雜志上，卡迪夫大學(xué)的天文團(tuán)隊(duì)證實(shí)了天體物理學(xué)概念的物質(zhì)起源理論，地球物質(zhì)不是某種神明的產(chǎn)物，硅元素物質(zhì)在地球上普遍存在，它們最初來(lái)源于宇宙中極為劇烈的超新星爆發(fā)事件。

長(zhǎng)期以來(lái)，天文學(xué)家思考了一個(gè)古老而新鮮的科學(xué)問(wèn)題，由硅、碳和鐵之類的元素物質(zhì)組成了灰塵，塵埃物質(zhì)究竟是怎樣形成的？有一種通常性的解釋，當(dāng)太陽(yáng)之類的大質(zhì)量恒星進(jìn)入演變的晚期時(shí)，它們將以大爆炸的方式結(jié)束演變的歷程。在死亡恒星發(fā)生大爆炸的過(guò)程中，強(qiáng)大的恒星風(fēng)好似沖擊波的作用，如同巨浪翻滾的氣體物質(zhì)被恒星風(fēng)壓縮和融結(jié)成了塵埃顆粒，漫天飛舞的塵埃顆粒如同雪片在寒冷的冬季紛紛揚(yáng)揚(yáng)地從天而降一樣。

天文學(xué)家有一些疑惑不解之處，他們?cè)谑诌b遠(yuǎn)的星空探測(cè)到了大量的宇宙塵埃，在宇宙大爆炸之后不久似乎形成了星系塵埃，除了通過(guò)宇宙大爆炸過(guò)程形成了塵埃以外，星際塵埃的形成還有其它的方式。天文學(xué)家在銀河系內(nèi)的少量超新星暴遺址中發(fā)現(xiàn)了含有硅元素的塵埃物質(zhì)，至少證明了一個(gè)事實(shí)，宇宙中最早形成的行星可能含有硅元素物質(zhì)，沙粒是富含硅元素的物質(zhì)之一，太空沙粒不僅降到了地球，而且在恒星風(fēng)的“吹拂”下飄落到了其它的行星上，我們的太陽(yáng)和地球最初也是在沙塵暴的塵埃云團(tuán)中形成的，“宇宙沙塵暴”或“星系沙塵暴”完全不是地球沙塵暴所能比擬的。

超新星暴揭示了宇宙塵埃的來(lái)源，星系塵埃是形成恒星和行星的關(guān)鍵物質(zhì)，早期的年輕宇宙密集分布布了巨量的塵埃顆粒，天文學(xué)家對(duì)塵埃的起源仍有很多模糊不清的認(rèn)識(shí)，從早期的宇宙中尋找由超新星暴遺留的塵埃，大質(zhì)量恒星通常有短的生命周期，它們?cè)谏葑兊淖詈箅A段以超新星暴的形式釋放了巨量的塵埃物質(zhì)。過(guò)去的天文觀測(cè)結(jié)果表明，在我們地球的鄰近星系發(fā)生了超新星暴，從中產(chǎn)生了相對(duì)少量的塵埃。丹麥的奧爾胡斯大學(xué)的一支天文學(xué)家進(jìn)行了連續(xù)觀測(cè)，他們?cè)谝粋€(gè)地球附近的星系中發(fā)現(xiàn)了超新星SN2010jI，揭開了塵埃如何形成的神秘面紗，2010年，天文學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)了超新星SN2010jI，他們從超新星爆發(fā)之后的大約2.5年開始詳細(xì)記錄塵埃的形成和產(chǎn)生的數(shù)量。

丹麥的奧爾胡斯大學(xué)的天文團(tuán)隊(duì)在觀測(cè)中發(fā)現(xiàn)，塵埃顆粒在開始階段的形成速度較慢，在之后階段的形成速度較快，塵埃顆粒的直徑達(dá)到了1至4.2毫米，當(dāng)塵埃顆粒的直徑比一般塵埃大了很多時(shí)，這些大顆粒塵埃足以抵抗超新星的激波產(chǎn)生的破壞作用。超新星SN2010jI的爆發(fā)將巨量的碎片物質(zhì)拋射到了周圍的太空，這些碎片物質(zhì)在熾熱噴發(fā)的環(huán)境中難以壓縮成塵埃顆粒，但伴隨而來(lái)的是超新星沖擊波或超新星激波，強(qiáng)烈的激波穿越了碎片物質(zhì)，正是超新星激波將碎片物質(zhì)擠壓成了冷而密實(shí)的顆粒物質(zhì)，超新星暴為塵埃顆粒的形成和成長(zhǎng)提供了理想的物理?xiàng)l件。

早期的宇宙發(fā)生了超新星暴，類似超新星SN2010jI的早期宇宙超新星可能有相同或類似的塵埃物質(zhì)產(chǎn)生率，丹麥的天文團(tuán)隊(duì)在計(jì)算機(jī)模型的演示結(jié)果中發(fā)現(xiàn)，理論預(yù)期與在早期宇宙中發(fā)現(xiàn)的巨量塵埃物質(zhì)數(shù)量十分吻合。丹麥的天文團(tuán)隊(duì)在第一次觀測(cè)之后的868天進(jìn)行了最后一次觀測(cè)，他們發(fā)現(xiàn)超新星SN2010jI產(chǎn)生的塵埃數(shù)量增加到了太陽(yáng)質(zhì)量的0.04倍，相當(dāng)于830個(gè)地球的質(zhì)量。超新星塵埃的數(shù)量隨時(shí)間的延長(zhǎng)而增加，丹麥的天文團(tuán)隊(duì)預(yù)期，超新星SN2010jI將在20年之后制造出相當(dāng)于太陽(yáng)質(zhì)量一半的塵埃顆粒。天文學(xué)家已在銀河系內(nèi)的星系之間發(fā)現(xiàn)了巨量的塵埃和氣體物質(zhì)，同樣在我們的太陽(yáng)系內(nèi)發(fā)現(xiàn)了大量的太空塵埃。

（編譯：2021-1-10）

https://weibo.com/u/6320497409