从星尘到暗淡蓝点

从星尘到暗淡蓝点

我们DNA中的氮，我们牙齿中的钙，我们血液中的铁，我们吃下的苹果派中的碳，都来自坍缩恒星的内部。而我们就来自星尘。卡尔·萨根曾用这样的句子打动过许多人的心，而科学真正的浪漫在于这绝非空谈。或许更令人惊喜的是，一些研究人员近日发现，“我们来自星尘”这句话比我们想象的还要准确。

宇宙的故事或许你已经听过不少遍，最初的一切从不可知的虚空中诞生，在数十万年的时间里，最轻的一些原子首先凝结。随后在引力这个巨大“引擎”的牵引下，原子不断聚集，极端的温度和压强引发了一种新的现象，也就是核聚变反应，恒星被“点燃”。在它们内部，经过无数次的原子碰撞，一次次的质量损失，一层又一层的同心球层，发生着越来越快的聚变反应。

当第一批恒星的生命即将终结时，元素周期表里的前26个元素大多已经被创造了出来，其中就包括对生命至关重要的元素——碳。

当第一批恒星在宇宙中绽放出最美的烟火时，宇宙开启了全新的篇章。元素被播撒进太空中，化学为我们带来了许多引人注目的含碳的分子，还有一些充满秩序感的固体——矿物。而纯碳的微晶可能就是宇宙中最早的矿物，它们为太空带来了些许钻石的光芒。在星际尘埃中，总共包含了十数种常见的“元矿物”。

用地质学家哈森的话说，“在我们的宇宙中，或许除了大爆炸，没有什么事情只发生一次。”这些爆炸后的碎片在引力的作用下形成新的星云，孕育出更多恒星。

数十亿年来，这个循环不断重复，创造出了丰富而多彩的宇宙。直到约50亿年前，在银河系一处不起眼的“郊区”，一个触发事件让一片巨大的星云开始坍缩成新的恒星系，造就了我们的太阳系。引力让星云加速旋转，逐渐形成一个中心凸起的圆盘，也就是太阳，它占据着太阳系绝大部分质量。太阳系被逐渐“组装”起来，更靠外侧的是气态巨行星，而更靠近太阳的则是岩质星球，其中就包括我们独一无二的家园。

我们的地球正好处于距离太阳“不远不近”的位置，地球上获得了“不多不少”的碳，成为目前已知的独一无二的生命星球。此前，科学家一直认为地球上的碳来自最初存在于星云气体中的分子。当这些气体冷却到足以使分子凝结时，分子会吸积进岩质行星中。但新研究通过天文观测和模拟推翻了原先的假说，它提出地球上的碳很可能直接来自星际介质。

碳元素被隔离在这些固体中，经历了漫长的星际旅行，来到我们这颗星球上，带着星尘的历史，成为我们的一部分。

如果地球上存在太多碳，地球的大气层就会像金星一样困住太多热量，而如果碳太少，地球则可能像火星那样变成荒芜之地，无法维持生命。我们的星球拥有了无数“刚刚好”“不近不远、不多不少”，将这颗星球调节成了一颗气候宜人的家园，使生命得以蓬勃发展。仅仅在银河系中，岩质行星的“组装”就曾无数次地上演。了解了地球获得碳的故事，或许未来能让我们发现宇宙中的更多惊喜。