地球的起源故事可能比任何人想象的都要普遍
本研究假设的系统的示意图。图片来源：科学进展（2025年）。DOI： 10.1126/sciadv.adx7892
（化石网cnfossil.com）据今日科学新闻：早在地球拥有海洋、大陆，甚至坚硬表面之前，某种暴力而遥远的存在可能悄然塑造了它的命运。一颗巨大的恒星生命尽产并爆炸，能量和粒子洪流横扫太空。根据发表在《科学进展》期刊上的最新研究，这一事件可能并不罕见或特别幸运。相反，它可能指向一个共同的宇宙过程，帮助形成像我们这样的岩石行星。
研究表明，当我们的太阳系形成时，附近的一颗超新星用携带着对建造干燥岩石星球至关重要的放射性成分的宇宙射线照射了太阳系。如果这一机制普遍存在，那么类地行星在银河系中可能比科学家们曾经认为的更为普遍。
干燥世界的谜团
地球和其他岩石行星被认为是由行星体（elementesimals）形成的，这些早期的构件由岩石和冰构成。为了让这些微行星变得足够干燥以形成坚固的类地世界，它们必须在太阳系早期失去大量水分。这个干燥过程需要高温。
这些热量的主要来源来自短寿命放射性核素的放射性衰变，这些核素称为SLR。其中最重要的之一是铝-26。在衰变过程中，它释放出能量，从内部加热幼小行星，驱散水分并重塑它们的内部结构。
陨石作为早期太阳系的时间胶囊，保存了这些放射性物质的清晰证据。它们的组成证实了太阳系年轻时单反相机非常丰富。然而多年来，科学家们一直努力解释如此大量的放射性物质究竟是如何恰好在恰当的时间抵达的。
老模型解体
长期以来，超新星被认为是这些短命放射性核素的最可能来源。逻辑很简单。当一颗大质量恒星爆炸时，它会产生并释放放射性元素到周围的太空。如果附近恰好有一个正在形成的太阳系，它可能会捕获其中一些物质。
但出现了一个严重的问题。依赖超新星作为单反光源的唯一模型无法准确复现陨石中的数量。要直接投放足够的放射性物质，爆炸的恒星必须非常接近。
事实上，爆炸会摧毁它本应浓缩的物质。行星形成的那个由尘埃和气体组成的脆弱盘无法承受如此爆炸。这些数字根本对不上，科学家们留下了一个挥之不去的谜团。
冲击波中出现了一个新想法
为了解决这个谜团，东京大学的泽田凉及其同事提出了一个他们称之为浸入机制的新概念。他们的模型没有将超新星直接放置在年轻太阳系的正上方，而是将其定位在大约3.2光年之外。这个距离足够接近，足以影响系统，但又足够远，使形成行星的盘保持完整。
当超新星爆炸时，产生了强大的冲击波，席卷周围的太空。这种冲击波将粒子，主要是质子，加速到极高的能量。这些粒子被困为宇宙射线，充满了周围环境的辐射。
沉没机制不再依赖单一的投放方式，而是引入了放射性物质如何到达年轻太阳系的两部分故事。
两条路，一结局
根据模型，一些短命放射性核素是直接送达的。铁-60等元素被带入形成行星盘，作为超新星本身产生的尘埃颗粒。这些颗粒漂入盘中，成为最终形成行星的原材料。
与此同时，爆炸产生的宇宙射线也扮演了第二个同样重要的角色。当他们轰击盘时，它们以极高能量撞击稳定物质。这些碰撞引发了核反应，在盘内产生了新的短命放射性核素。铝-26，干燥行星体的关键热源，可以通过这种方式生产。
在这种情景下，太阳系不仅仅是放射性碎片的被动接收者。它浸没在一场宇宙能量的风暴中，主动生成塑造岩石世界的材料。
当数字最终匹配时
当研究团队运行模型时，结果令人震惊。直接注入与宇宙射线驱动反应的结合，产生了与陨石中发现的放射性物质极为接近的数量。这是首次，基于超新星的解释在不破坏形成行星盘的情况下符合证据。
这一成功将沉浸机制从一个有趣的想法转变为强大的解决方案。它展示了附近恒星爆炸如何温和地影响一个年轻的太阳系，在恰当的时间提供所需的东西。
向银河系望去
这一发现的影响远远超出了我们自身的太阳系。如果沉没机制能在其他地方运行，那么产生地球的条件可能一点也不罕见。
研究人员在论文中直接指出这一可能性，写道：“我们的结果表明，鉴于26铝丰度在调节行星水收支中起关键作用，类地、缺水的岩石行星在银河系中可能比之前认为的更为普遍。”
他们的模型表明，大约10%到50%的类太阳恒星可能拥有具有短寿命放射性核素丰度的行星形成盘，这些核素丰度与我们太阳系的核素相似。这一距离意味着许多年轻恒星可能被附近超新星的宇宙射线包围，悄然为岩石行星的形成奠定了基础。
为何这项研究重要
这项研究重塑了科学家对类地世界诞生的看法。岩石行星的形成可能不是罕见且完美时机的事件，而是恒星形成环境的自然结果，大质量恒星在较小的邻居附近生活和死亡。
通过展示超新星如何安全高效地传递干燥微星体所需的放射性热源，浸没机制为观察行星起源提供了新的视角。它暗示，终结恒星生命的宇宙暴力可能助燃新世界的出现条件。
最重要的是，这项研究拓展了在银河系中寻找其他岩石行星的可能性。如果地球的形成故事并非独一无二，那么宇宙中可能充满了由类似恒星回声塑造的世界，等待被发现。
更多信息：Ryo Sawada 等人，过去超新星中的宇宙射线浴孕育类地行星，Science Advances（2025）。DOI： 10.1126/sciadv.adx7892
