太陽誕生記

30多年來,，天文學(xué)家們一直都在探究太陽系形成初期一種如今已消失的放射性同位素鋁26的來歷。它很可能是一顆巨大的恒星在離開其誕生地并經(jīng)過一段漫長漂泊后,，臨終前遺留給我們的,。太陽誕生的劇本也因此而被改寫……

這得追溯到大約50億年前,。一顆巨大的恒星在離開其原初星團,，并以超過46 000千米／小時的速度疾走于星際宇宙500萬年后終于爆炸。這個超新星的沖擊波如此之強,，以至于在它周圍,，巨大的氣體云紛紛坍縮。

這顆恒星縮成了一顆密度極大的中子星,，

繼續(xù)著它的死亡之旅。然而它的消逝并非全無意義,，因為30萬年后,，那些坍縮的云團在吸收了出逃恒星所噴射出的所有物質(zhì)后，最終將形成新的恒星,，其中就包括我們的太陽及圍繞著它的行星,。

不錯，我們的太陽系很可能誕生于一顆死亡的流浪恒星,。這便是法國核譜質(zhì)譜中心樊尚·塔緹斯歇夫所領(lǐng)導(dǎo)的天文學(xué)團隊最近提出的假說,。這個驚人的故事如果被最終確認，那將使我們的太陽以及我們自身,，成為宇宙中相當罕見的個案,。

科研人員在墜落地球的隕星中發(fā)現(xiàn)了這個空間傳奇留下的蛛絲馬跡，尤其是保留有太陽系早期記憶的球粒隕星,。它們在大約45 6億年前,，封存了太陽系里形成最早的固體物質(zhì)。在這些固體微粒中,，有一種自30多年前在艾倫德隕星中被發(fā)現(xiàn)以來,，一直令天文學(xué)家們大惑不解，那就是鋁26,。此后對于其他隕星所作的一切分析都指向了同一結(jié)論：這種元素是由如今已經(jīng)消失的鋁26經(jīng)過放射性衰變而產(chǎn)生的,。

唯一的問題就在于：如何解釋一個衰變周期十分短暫的元素（一半的鋁26原子在太陽形成72萬年后就已經(jīng)消失）恰好在太陽系形成早期出現(xiàn)呢,？這確實是個難題,。“有些人斷言說太陽在形成早期非常不穩(wěn)定,，它輻射了原行星盤,，并迅速創(chuàng)造了鋁26?！狈小に熕剐蚪忉尩?，“但是這個觀點再也站不住腳了?！?/p>

為證明這一點,，研究人員仔細研究所有與青年太陽特征相近的年輕恒星，估算它們通過×射線流可能制造出的鋁的數(shù)量,，結(jié)果得出如下結(jié)論：“在少年時期,，我們的恒星還不夠強大，無法產(chǎn)生我們在隕星內(nèi)部觀察到的如此大劑量的放射性元素,。唯一可能的解釋是,，鋁原子恰好在太陽誕生之前產(chǎn)生于外部來源,。而一顆臨終的巨大恒星是唯一有能力集合大量該元素的星體?！?/p>

就這樣，樊尚·塔緹斯歇夫設(shè)計了這個故事的主角,，就是這顆關(guān)鍵的巨大恒星,，它爆炸為超新星，并主宰著太陽系的誕生,。這個重大發(fā)現(xiàn)很可能將為一場在天文學(xué)家中持續(xù)了30多年的激烈而漫長的論戰(zhàn)畫上句號,，爭論的焦點是：太陽系究竟是自己形成的還是在超新星周圍誕生的？

一切得從1976年在艾倫德隕星中發(fā)現(xiàn)鋁26說起,。那時就已經(jīng)有天文學(xué)家懷疑曾有一顆恒星在太陽的誕生地附近爆炸,，而后吸納了各種元素（其中有鋁26）的星云收縮形成了我們的恒星。更令人難以置信的是,，爆炸的沖擊波甚至有可能是力促太陽形成的功臣,。因為這股沖擊波壓迫星云中的物質(zhì)，很有可能使星云坍縮,，但是這個觀點遠沒有得到一致認同,。

“首先，因為我們意識到絕大多數(shù)的恒星不會在超新星的周圍誕生,?！卑屠杼祗w物理學(xué)研究所的蒂埃里·蒙邁爾勒解釋道，“其次,，我們還發(fā)現(xiàn)一顆巨型恒星不僅僅在爆炸的時候才噴射出鋁26,，而是終其一生都拋射該元素，尤其在爆炸為超新星之前特別活躍的‘沃夫一瑞葉星’階段,?！倍?988年的另一項新發(fā)現(xiàn)又重啟爭湍。在許多隕星內(nèi)都存在著另一種放射性元素鐵60衰變后的產(chǎn)物,?；阼F60的原子結(jié)構(gòu)，它只有在十分激烈的物質(zhì)反應(yīng)中才會誕生,，于是又繞回到了超新星爆炸,。這回科學(xué)家們都接受了這個觀點。然而另一個問題又出現(xiàn)了：模擬實驗表明,，這顆巨型恒星噴射出的物質(zhì)很難進入產(chǎn)生恒星的氣體云,。這下就無法從這個角度解釋在新生的太陽系中為何會有如此之多的放射性元素了。

天文學(xué)家們于是想象太陽系在誕生之后隨即有個接收外來元素的過程,?？上н@個觀點也沒能站住腳,。“這要求超新星在距離太陽非常近的地方爆炸,，大約1光年的距離,。”樊尚·塔緹斯歇夫明確指出,，“而在這種情況下，太陽的原行星盤在該恒星爆炸之前就已經(jīng)在它強烈的紫外輻射下灰飛煙滅了,?！碧栂档男行蔷瓦@樣被扼殺在萌芽階段。

但天文學(xué)家的想象力沒有止境,，他們之中的一些人甚至想象太陽的形成并非源自一個超新星,，而是好多個離太陽較遠的超新星。它們一個接一個地爆炸,，噴射出的物質(zhì)逐漸積聚,，而爆炸的沖擊波則不斷壓縮星際氣體，使得這些氣體云最終坍縮,?！暗沁@個劇本也有缺點?！狈小に熕剐蛟u論道,，“在這些超新星身處的星團中，大約有1 000個天體,，它們的共同作用會迅速制造出一個半徑達上百光年的巨大的熱氣泡,，沒有一顆新恒星能在其中誕生。那么太陽就只可能在這個邊界外,，在低溫的星際區(qū)域才能出現(xiàn),。鐵60有著相對較長的衰變周期（250萬年），它有時間到達這一區(qū)域,。然而鋁26不行,，因為它的衰變周期沒有長到足以穿行100光年的距離?！?/p>

正是為了解決這最后一個矛盾，樊尚·塔緹斯歇夫重新設(shè)計了他的“恒星逃逸”模型,。他認為,，既然鋁不能夠如此長途跋涉，那么就是一顆恒星帶著它完成了這段旅程——一顆誕生不久便逃離星團的恒星,。這個觀點并不荒謬,，在銀河系中的確有一些流浪的恒星,。

天文學(xué)家們認為，這些天體被拋出星團,，或許是由于鄰近的恒星爆炸,，或許是由于運行中過于靠近其鄰星，成為彈弓效應(yīng)的犧牲品（該恒星被吸引過去,，繼而改道,，然后被猛地擲出）。故事余下幾章的內(nèi)容就非常精確了,。在400萬年的全力穿梭之后,，這顆逃逸的恒星終于逃出了前面提及的巨型熱氣泡。

它變成沃夫一瑞葉星之后就開始在星際間噴射大量富含鋁的氣體,。這些放射性元素毫無障礙地就和氣體云混合在一起——因為恒星高速運動的緣故,，星體前方會出現(xiàn)一個漩渦區(qū)域，將所有物質(zhì)都攪拌在一起,。超新星爆炸將完成最后的準備工作：爆炸在導(dǎo)致氣體云坍縮的同時,，在這個地方播撇下其他的元素（其中就有鐵60）。

這個考慮全面的太陽誕生新模型讓人十分信服,，它首次完美解釋了初生的太陽系中為什么會有鋁的存在,，而且這次，沒有任何與其沖突的觀察數(shù)據(jù),。反對者唯一的一條批評就是：這種設(shè)想發(fā)生的可能性太小了,。不過樊尚·塔緹斯歇夫并不退縮：“在我們的銀河系，這種沃夫一瑞葉星是初生時就飽含放射性元素的星系之一,。

有些天文學(xué)家甚至斷言這些元素的存在對生命的發(fā)展也起了一定作用,。作為極強的熱源，它們可以給予準行星以熱量,，使其蒸發(fā)一部分水,，最后成為兼有陸地與海洋，而不是完全被水覆蓋的世界——圍繞其他一些恒星的行星可能就是如此,?；蛟S在太陽及其行星誕生好幾百萬年以前，一顆流浪的恒星便已經(jīng)決定了我們今日的命運,。