圖：玻璃針管下的行星塵埃微粒圖

很久以前，科學家便已瞭解，一些成分是構成生命的必要物質，比如水以及關鍵化學分子——碳。近年來，科學家在大型行星以及其他天體中發現了這兩種成分。

但是，直到現在，基於外行星樣本的研究資料並沒有形成最終結論，即有機物質是如何以及何時在充滿引力的太陽系石塊上形成的？

我的團隊與國際科學家團隊一起分析了伊藤川25143石塊上的微粒。 我們研究發現，伊藤川表面已經形成了組成生命的原始有機成分。此外，隕石以及太空塵埃也為伊藤川帶來的有機成分。

這是首次有研究團隊發現，行星表面形成了有機物，並且這些有機物質在其他有機物質落到行星表面前，便已經形成演化。藉助這一發現，我們可以推測地球表面化學成分在幾十億年中的演化過程，直至形成了地球上的第一個生命。

樣本收集

每天約有50到150顆重達10克的隕石落到地球表面。這些隕石塊上或許便攜帶著太陽系中的化學成分，但是，當他們進入大氣層，尤其是地球大氣層後，這些隕石塊便會燃燒起來，摧毀了其表面攜帶了這些化學成分。

這也是實施太空任務的原因，即航天器能夠直接在外太空收集隕石、行星樣本，以及月球、火星樣本，從而在其進入大氣層之前觀察這些外行星微粒。

這類太空任務可以追溯至2003年日本航天航空局實施的隼鳥任務。這一任務透過向近地行星伊藤川發射航天器，以捕捉、儲存並回收其表面微粒，使得科學家能夠探究構成生命物質的成分。

圖：伊藤川行星

之所以選擇伊藤川行星作為任務物件，是因為其執行軌道能夠將其運送至距離地球較近的位置，從而使得隼鳥航天器能夠在2005年截獲這一行星。儘管需要忍受兩年的太陽耀斑影響以及技術障礙，但是對隼鳥航天器而言，這仍是一次壯舉。

在伊藤川上空20米處觀測六週後，隼鳥航天器降落在行星表面，並以每秒25千米的速度完成了兩次著陸任務。兩次著陸任務中，航天器就像獵鷹一樣，以較快速度俯衝下午，捕捉它的獵物。在日語中，隼鳥便是獵鷹的意思，而這次任務中，我們的獵物便是行星塵埃。

塵埃落定

2010年，隼鳥航天器順利返回地球，並平安載回大量珍貴的、未被汙染的塵埃顆粒。截至2012年，這些微粒已經運送至世界各地的科學家手中。這些塵埃中，大部分是直徑50微米的微粒，大概是人類頭髮絲的一半。

分析這些微粒是一項艱鉅且細緻的工作。我們只能藉助針管將其抽取出來——這些微粒只能用靜電將其附著到針管表面，僅僅是一個輕微的呼吸，都將會將其吹散並消失在空氣中。此外，我們對其展開研究時，還需要確保容器內沒有其他微粒。

到現在為止，科學家已經對10種以內的伊藤川顆粒開展有機物研究。這些研究已經發現了水和有機物質。但是，所有科研人員都無法確定這些微粒上有機物質以及水來自哪裡，也無法區分這些物質來自哪些行星。

來自外行星的證據

我們的微粒與眾不同。因形狀類似南美洲而綽號“亞馬遜”的微粒也含有有機物質，但是，這一次，同位素訊號明確將其區分為外行星物質。

圖：當近距離觀測亞馬遜微粒時，其形狀類似南美洲形狀

我們還發現了另一個可以證明亞馬遜微粒有機物質來自不同源頭的證據：內源性（來自伊藤川行星自身）及外源性（在伊藤川行星以外的地方形成並降落至伊藤川行星表面）。

這是因為，我們發現，亞馬遜微粒上同時存在著原始的、未經歷高溫洗禮的有機物質與需經600度高溫形成的石墨有機物質，並且兩者之間僅隔10微米遠。

這十分有趣，原來伊藤川曾經經歷過如此高溫的洗禮。這也意味著，伊藤川行星此前一定是屬於某一個直徑40千米的大型行星，此後，由於碰撞影響分裂成了碎塊，其中一部分重新匯聚形成了伊藤川行星。

經歷過高溫的有機物質此前一定是來自一個內部高溫的大型行星，而未經歷過高溫的有機物質則是後期受碳質隕石影響或太空塵埃影響形成。伊藤川行星上的水同樣如此：伊藤川上的水分子經過高溫階段後消失了，而在高溫消退後，外部水分子重新在伊藤川上聚集形成。

古老的地球

我們的研究表明，伊藤川以及其他太陽系中的行星能夠在不同條件下透過不同的方式演化形成水及有機物質，只是需要漫長的時間。

藉助這一發現，我們也能夠推測地球自身的生命起源。如果天體碎石能夠在幾十億年中演變，甚至分享自身的有機物質，正如我們觀測到的伊藤川行星那樣，那麼，或許，承載智慧生命的特殊星球——地球的形成也只是天體碰撞的結果。

BY： Queenie Hoi Shan Chan

FY： 秋

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