在過去的兩個星期裡，我乘坐陸地、空中和海上交通工具環遊了地球。原因是什麼？一塊廚房水槽大小的星際物質，我的同事和我相信它在大約十年前以每小時 10 萬英里的速度與地球相撞。經過多年的努力，我們可能終於在太平洋底，海浪下約一英里的地方找到了這顆難以捉摸的物體的碎片。
故事始於 2019 年 4 月，當時我從美國政府公開的可用資料中發現了據信是第一顆已知的星際流星，它就隱藏在顯眼之處。這顆名為 IM1 的物體在大氣層中燃燒殆盡，碎片如雨點般落入五年前巴布亞紐幾內亞馬努斯島海岸附近的海洋中，在美國國防部秘密間諜衛星的感測器中記錄為異常快速和明亮的火球。我與當時的導師，哈佛大學天體物理學家 Avi Loeb 合作，分析了美國政府的資料，以證明 IM 的火球的軌跡和其他特性與流星的星際起源一致。
起初這似乎好得難以置信；科學家們至少已經尋找了七十年星際流星，而我，一個大學二年級的學生，坐在宿舍裡，認為我已經找到了一顆。果然，有一個問題——但這與我的計算無關。由於資料來自間諜衛星，美國政府沒有公佈測量的精確度。在不知道精確度水平的情況下，我們無法確定 IM1 是否真的是星際的，或者只是僥倖。
支援科學新聞報道
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱，您正在幫助確保有關塑造我們當今世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。
美國政府官員花了三年時間才公開確認他們的衛星資料支援了我們關於 IM1 星際起源的假設。在等待期間，我夢想著在海底尋找該物體的碎片，為了瞭解更多資訊，我聯絡了唯一一個曾經追蹤觀測到的流星墜落事件中的海底隕石物質的團隊。事實證明，IM1 碎片墜落的最可能區域一英里深的水域將是有利的，因為這種深度的相對難以接近將確保碎片保持不受干擾。因此，一旦官方確認到達，前往南緯 1.3 度，東經 147.6 度的海洋航行的計劃就全面展開。
說我們是在大海撈針還是輕描淡寫；在海底尋找微小的流星碎片實際上要困難得多。但與鋼針非常相似（並且與大多數海底碎片不同），隕石碎片往往含有鐵質材料。這意味著許多碎片應該會粘在磁鐵上。因此，我們的策略很簡單：在 IM1 預計的碎片區域內拖動一個磁力雪橇穿過海底，希望能回收一些碎片。即使找到一塊碎片也將是一項歷史性的發現，代表著人類首次有意識地直接接觸到來自另一個行星系統的物質。就像第一顆系外行星的發現一樣，第一顆星際隕石的發現和研究將開闢新的科學視野，在這些視野中，我們可能會更清楚地看到和理解我們自己的宇宙背景，揭示我們星系中其他地方的恆星和行星聚結過程中隱藏的細節。
在探險前的幾個月裡，這次探險將在名為“銀星號”的船上進行，我專注於科學計劃，而 Avi 則專注於資金和後勤。利用陸地儀器的檔案地震資料，這些儀器拾取了 IM1 火球的音爆，我能夠將由此產生的碎片區域精確地定位在馬努斯島海岸外約 50 英里處，在一個比國防部提供給我們的區域小七倍的開闊水域弧形區域內。這種定位將有可能實現我的夢想，即第一次持有歷史碎片——一件真正的星際物體——儘管機會渺茫。
在我姐姐在英國鄉村舉行的婚禮結束後五十個小時，我抵達了馬努斯島，我們親愛的探險船“銀星號”上滿載著世界一流的團隊，來實現我的夢想。當我在英國時，探險隊已經發現了一些有趣且種類繁多的人造碎片，包括電線和鋼屑。
當我登上“銀星號”時，搜尋尚未產生潛在的星際物質。這並不令人驚訝，因為我們試圖在世界上最惡劣的乾草堆中尋找一根針。到目前為止，大部分搜尋的動機是尋找相對較大的碎片：尺寸為毫米或更大的碎片。毫米尺寸的碎片比亞毫米尺寸的碎片更容易找到，而且它們的質量也更大。但我提醒團隊，為了取得成功，我們需要搜尋更小的針——那些肉眼可能看不到的針。碎片越小，丰度越高。丰度越高，找到 IM1 碎片的機率就越高。具體來說，這意味著將我們的重點放在尋找尺寸範圍在 10-700 微米之間的物質上，這對應於熔融金屬的小液滴的尺寸，這些液滴在從金屬流星雨中降落下來時冷卻成球體。在我到達後的兩個小時內，我們從沿我計算出的 IM1 最可能空爆位置的條帶採集的樣本中回收了一個這樣的球粒，尺寸為數百微米。我們立即開始尋找更多。
在探險結束時，我們的最終計數是驚人的 50 個球粒，尺寸範圍在 100-700 微米之間，其中大部分來自我計算的搜尋條帶。使用最先進的儀器進行詳細分析應該會產生更高的計數和更小的尺寸閾值。
這些球粒非常誘人，特別是考慮到其中許多球粒顯示出相對於典型球粒的成分異常。其中一些球粒是否代表著有史以來從星際物體中回收的第一個物質？或者它們是否屬於“本地”太陽系流星的球粒的背景種群，這些球粒在地質時期積累在海底？或者它們是人類透過焊接等高溫工藝產生的？
一個明確的答案將來自研究球粒內嵌的同位素特徵。與普通隕石的球粒相比，從我們的搜尋區域收集的球粒中稀有同位素的過度富集（或常見同位素的丰度不足）將是 IM1 星際起源的有力證據。同位素分析目前正在加州大學伯克利分校進行，並將很快在哈佛大學開始。
來自星際流星的物質的發現將是一項巨大的科學成就。將其放在背景中來看，從最近的恆星系統中獲取類似樣本所需時間的樂觀估計與我們物種的年齡相當。相比之下，大自然可能已經將一份星際禮物送到了我們的宇宙門口，我們花了不到十年的時間就將其取回。
當我們等待 IM1 同位素分析結果時，有一件事是肯定的：即使我們一無所獲，第一次搜尋的經驗也將為我們下一次尋找來自另一個星際候選者——質量更大的 IM2 的物質的任務提供資訊，IM2 在 2017 年 3 月在葡萄牙海岸附近製造了一個明顯的火球。透過仔細的計劃和一點運氣，我們遲早應該揭開宇宙秘密，這些秘密包含在星際信使的碎片中。
這是一篇觀點和分析文章，作者或作者表達的觀點不一定代表 大眾科學的觀點。