宇宙生成鉆石之謎

吳　凡

隕石中的鉆石來自哪里?

在種類繁多的隕石中，被視為具有最原始性質的是碳質球粒隕石。早在1987年，科學家就在碳質球粒隕石中發現若干個鉆石結晶。當然，那是用電子顯微鏡觀察才得以發現的微小顆粒，大的直徑是1－10納米，平均只有3納米左右。1納米是10億分之一米，換言之，被發現的鉆石十分微小，難怪科學家把這極微小的鉆石稱為“納米鉆石”。這些鉆石顆粒太小，當然也就沒有什么實用價值，無法與人們作為裝飾品而佩戴的鉆石相比。不過，科學家卻對這些鉆石的生成很感興趣。

這些納米鉆石來自何方?又是怎樣形成的呢?現在被人們廣為接受的觀點是，它們形成于太陽系外的深空間發生的超新星爆發。大的恒星在結束一生時會引起超新星爆發，并在飛散的氣體中傳導強烈的沖擊波，那時氣體中的碳原子受強壓力的作用結合成了納米鉆石。這樣生成的納米鉆石廣泛散布在宇宙空間中，但在46億年前，太陽系形成后，它們被太陽系俘獲，于是，太陽系中就含有了遠古時代生成的納米鉆石。所以，在隕石中發現的納米鉆石，是在太陽系形成之前就出現的，是遠古時期太空中的物質，可以算是前太陽粒子。

納米鉆石的故鄉在太陽系內?

但是，最近美國科學家對上述觀點提出了異議。他們仔細調查了大量的碳質球粒隕石，其中包括兩顆著名的碳質球粒隕石(默奇森隕石和奧爾蓋什隕石)和由南極的冰中撿到的2顆微隕石，以及同溫層采集的4個星際塵粒子，發現大量的納米鉆石，但是在其他的5顆星際塵粒子中不存在納米鉆石。據此，他們認為：從同溫層發現的很多星際塵是由彗星散布的物質。彗星是構成太陽系化石那樣的原始天體，原來是分布在太陽系的外圍，比如奧爾特云或庫珀帶等位置，那里最容易受到來自太陽系外太空物質的污染，所以包括大量的納米鉆石也就不足為奇了。

可是起源于彗星的星際塵埃中，卻也有半數以上不含有納米鉆石。因此，這些鉆石難以說是前太陽粒子。對此科學家們認為隕石或星際塵埃中的納米鉆石或許起源于太陽系內，即在太陽系誕生的時候，在靠近包圍原始太陽的氣體和塵埃的圓盤內側領域，也有形成納米鉆石的可能性。

宇宙里充滿了納米鉆石

含于隕石或星際塵粒子中的納米鉆石究竟是按美國科學家所說的是在太陽系內生成，還是曾經在太陽系外生成的前太陽粒子?真正的情況還不清楚。事實上，最近的研究表明，納米鉆石由超新星爆發的強烈沖擊波生成的事實似乎是正確的。另外，近年發現的若干類似原始太陽系星云的天體，它們往往由初生的氣團和周圍圓盤狀的塵埃云組成，從中看到顯示納米鉆石存在的光譜特征。

美國路易斯安那州立大學的天文學家G·格雷頓等人用哈勃太空望遠鏡發來的光譜圖像和來自國際紫外線天文衛星的數據，從包圍新誕生的星的塵云中探測到碳的結晶，將這個光譜與隕石中的納米隕石的紫外線光譜比較，兩者幾乎一致。這個事實表明在原始太陽系星云那樣的地方生成納米鉆石。

格雷頓測算，如果通過超新星的爆發，納米鉆石被散布到已有100億年以上的宇宙，則我們的銀河系中將含有1兆噸的鉆石。遺憾的是，這些鉆石太微小了，以至無法用肉眼看到。盡管如此，只要我們一想到有無數的鉆石點綴著星空，這將有多么氣派啊!

責任編輯蒲暉