超新星可能清理了我们的太阳系，尘埃正在慢慢恢复
一项新的研究表明，一颗超新星的爆炸可能在300万年前清理了我们太阳系中的大部分尘埃。虽然这些尘埃会随着时间的推移逐渐恢复，但我们今天仍然可以观察到这次事件的影响。
这项研究由美国波士顿大学的Jesse Miller及其同事进行，他们模拟了如果一颗恒星在距离地球160光年的范围内爆炸，或者我们的太阳系穿过高密度的恒星形成的星际物质云，柯伊伯带中的尘埃会发生什么变化。相关研究结果近日发表于arXiv。
柯伊伯带是海王星以外的冰质小行星和彗星区域，估计有350万亿吨的小颗粒，这些颗粒的大小通常小于一毫米。太阳系大约70%的尘埃集中在柯伊伯带。
研究人员发现，无论是超新星爆炸还是穿过星际物质云，都会将柯伊伯带中所有小于一毫米的尘埃卷走。Miller解释说：“这就像打开了一个巨大的风扇。大量氢原子撞击这些尘埃，改变它们的轨道，尘埃要么被推向太阳，要么被完全弹出太阳系。”
英国卡迪夫大学的Mikako Matsuura补充说，超新星产生的风可以以每秒几千到一万公里的速度传播，其动能足以吹走太阳系中的物质。
这项研究的证据来自地球上冰中放射性铁同位素铁-60含量的增加。研究人员认为，大约300万年前发生的超新星爆炸释放了这些同位素。
Miller指出，太阳系穿过超新星的爆炸波需要几万年的时间，而穿过星际云则需要长达一百万年的时间。前者的密度很低，这意味着它将在土星轨道附近被从太阳向外发射的太阳风带电粒子阻挡。星际云的密度要大得多，但速度要慢得多，它可能已经到达水星轨道，从而减少了地球附近的行星际尘埃量。
虽然柯伊伯带中的大部分尘埃被清除，但一些尘埃可能被转移到了太阳系平面外不同轨道上的储藏库中。这可以解释为什么目前正在穿越柯伊伯带的美国宇航局的“新视野”号探测器，最近探测到尘埃增加，因为它可能正在穿越这样一个区域。
根据研究人员的计算，太阳系中的尘埃需要大约1100万年的时间才能恢复到平衡状态。Miller说，如果300万年前发生过一次尘埃横扫事件，那么“这意味着我们仍处于积累阶段”。
这项研究为我们提供了对太阳系早期演化的宝贵见解，并提醒我们，宇宙是一个充满活力和变化的地方。虽然超新星爆炸可能是一个令人恐惧的事件，但它也为我们提供了塑造我们今天所见到的太阳系的条件。
相关论文信息：
https://doi.org/10.48550/arXiv.2410.12275
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