超新星可能曾“清扫”太阳系，尘埃正在缓慢恢复
一项最新研究表明，一颗超新星的爆炸可能在300万年前清除了太阳系中的大部分尘埃，而我们现在看到的尘埃正在逐渐恢复。
这项研究由美国波士顿大学的Jesse Miller和他的同事进行，发表在arXiv预印本网站上。他们通过模拟发现，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星际物质云，柯伊伯带中的尘埃会发生显著变化。
柯伊伯带是海王星轨道以外的区域，充满了冰质小行星和彗星，也是太阳系中大部分尘埃的聚集地。 研究人员模拟了超新星爆炸或星际物质云对柯伊伯带尘埃的影响，发现无论哪种情况，都会将柯伊伯带中所有小于一毫米的尘埃卷走。
“这就像打开了一个巨大的风扇，”Miller解释说，“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。”
那么，如何证明这种事件曾经发生过呢？研究人员指出，地球上冰中放射性铁同位素铁-60含量的增加，为这一理论提供了证据。铁-60是超新星爆炸的产物，当爆炸同时带走太阳的日光层时，这些同位素就会被释放出来。
太阳的日光层可以保护太阳系中的行星免受银河系的辐射。 研究人员推测，大约300万年前，一颗超新星可能爆炸，并释放了大量的铁-60，这些同位素最终被地球上的冰层吸收。
超新星爆炸对太阳系的影响是巨大的。 英国卡迪夫大学的Mikako Matsuura指出，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。
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。 Miller解释说，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。
尽管超新星爆炸或星际物质云可能清除了柯伊伯带中的大部分尘埃，但太阳系中的尘埃并没有完全消失。 这些尘埃是由小行星碰撞等事件产生的小颗粒组成的，它们的大小通常小于一毫米。
研究人员认为，柯伊伯带中的一些尘埃也可能被转移到了太阳系平面外不同轨道上的储藏库中。 这些尘埃与行星的相互作用较少，这可以解释为什么美国宇航局的“新视野”号探测器最近在穿越柯伊伯带时探测到尘埃增加。
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”。
这项研究为我们理解太阳系的演化提供了新的视角。 它表明，太阳系并非一个孤立的系统，而是受到银河系环境的影响。超新星爆炸或星际物质云等事件可能对太阳系产生重大影响，并塑造了我们今天看到的太阳系。
未来，科学家们将继续研究太阳系中的尘埃，以更好地了解其来源、演化和对地球的影响。 这些研究将帮助我们更好地理解太阳系的历史和未来。
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