太陽系邊緣的沙塵顆粒可能快要找到通向地球的路了。研究人員報告說，美國宇航局可能已經擁有少量的太空沙塵顆粒碎片。

ESA

據估計，每年有40000噸太空塵埃沉降在地球平流層，美國航天局自20世紀70年代以來一直在用氣球和飛機飛行收集顆粒樣本。這些粒子可能只有幾十微米寬，長期以來被認爲主要來自比木星更接近太陽的彗星和小行星。

但美國宇航局行星科學家林賽·凱勒3月21日在月球和行星科學會議上說，一些粒子可能來自柯伊伯帶，這是一個在海王星外繞軌道運行的由冰冷物體組成的遙遠區域。研究這些粒子可以揭示柯伊伯帶中遙遠而神祕的物體是由什麼構成的，也許還可以揭示它們是如何形成的。

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凱勒說：“我們不會馬上開啓一項任務去尋找柯伊伯帶上的物體，以收集塵埃樣本。但是我們在美國宇航局的平流層塵埃收集任務中獲得過這些東西的樣本。”

找到塵埃顆粒的來源的一種方法是探測微粒上太陽耀斑產生留下的重帶電粒子的微小的痕跡。在美國休斯頓約翰遜航天中心工作的凱勒說，一顆塵埃顆粒上的痕跡越多，它在太空中漫遊的時間就越長，而且它越有可能來自於遠離地球的地方。

但是，爲了精確地確定一顆塵埃顆粒在太空中所花費的時間，凱勒首先需要知道一顆塵埃顆粒每年通常會收集多少太空痕跡（航跡率）。測量這個需要一個已知時長和運行軌道密度的樣本，只有阿波羅任務中帶回的月球岩石才能滿足這一標準。但他們上一次被估算航跡率是在1975年，當時使用的儀器比現在更不精確。

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因此，凱勒和紐約州立大學普拉茨堡分校行星科學家喬治·弗林用現代電子顯微鏡重新檢查了同一塊阿波羅岩石。他們發現，岩石獲取耀斑軌跡的速度比先前的研究估計的要低兩個數量級。

這意味着塵埃碎片要比天文學家想象的更長時間才能找到軌道。當凱勒和弗林計算了14個大氣塵埃粒子的軌道數時，他們發現其中一些粒子一定在太空中度過了數百萬年。它們經過的歲月太久了，不可能僅僅來自火星和木星之間。

研究人員計算出來自柯伊伯帶的顆粒漫遊1000萬年到達地球平流層。凱勒說：“這是我們收集柯伊伯帶塵埃的確鑿證據。”

其中四個顆粒含有的礦物質必須通過與液態水的相互作用形成。令人驚訝的是，柯伊伯帶一真被認爲太冷，水不能變成液體。

凱勒說：“許多這些粒子，如果它們實際上來自柯伊伯帶，那麼研究結果就告訴我們，柯伊伯帶物體中的一些礦物是在液態水的存在下形成的。”他說，水可能來自柯伊伯帶天體之間的碰撞，它們產生的熱量足以融化冰。

位於美國馬裏蘭州勞雷爾市的約翰霍普金斯大學應用物理實驗室的行星科學家凱裏·利斯說：“我認爲，如果林賽·凱勒已經證明他實驗室裏有柯伊伯帶塵埃，那就太不可思議了。但是，研究人員還需要做更多的工作來證實塵埃確實來自柯伊伯帶。”

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