一顆超新星的爆炸足以清除太陽系中幾乎所有的塵埃，而這種情況可能在300萬年前就已經發生了。不過，就像家具上的灰塵一樣，這些細小的顆粒也會逐漸被補充。我們在太空中看到的塵埃是由小行星碰撞等事件產生的小顆粒組成的。這些顆粒的大小通常小於一毫米。太陽系大約70%的塵埃集中在柯伊伯帶，這是海王星以外的冰質小行星和彗星區域，估計有350兆噸的小顆粒。

美國波士頓大學的Jesse Miller和他的同事模擬瞭如果一顆恆星在距離地球160光年的範圍內爆炸，或者我們的太陽系穿過高密度的恆星形成的星際物質雲，柯伊伯帶中的塵埃會發生什麼變化。相關研究結果近日發表於arXiv。

根據地球上冰中放射性鐵同位素鐵-60含量的增加，我們認為其中一個事件發生在大約300萬年前。當爆炸同時帶走太陽的日光層時，這些同位素就會被釋放出來，日光層可以保護太陽系中的行星免受銀河系的輻射。

Miller發現，無論發生哪種情況，都會將柯伊伯帶中所有小於一毫米的塵埃捲走。 「這就像打開了一個巨大的風扇。大量氫原子撞擊這些塵埃，改變它們的軌道，塵埃要么被推向太陽，要么被完全彈出太陽系。」Miller說。

英國卡迪夫大學的Mikako Matsuura說，超新星產生的風可以以每秒數千到一萬公里的速度傳播，其動能足以吹走太陽系中的物質。

太陽系穿過超新星的爆炸波需要數萬年的時間，而穿越星際雲則需要長達一百萬年的時間。

Miller說，前者的密度很低，“大約為每立方厘米0.01個原子”，這意味著它將在土星軌道附近被從太陽向外發射的太陽風帶電粒子阻擋。星際雲的密度要大得多，每立方厘米有1000 個原子，但速度要慢得多，每秒約20公里，它可能已經到達水星軌道，從而減少了地球附近的行星際塵埃量，儘管與柯伊伯帶相比，「我們在地球附近並沒有很多塵埃」。

柯伊伯帶中的一些塵埃也可能被轉移到了太陽系平面外不同軌道上的儲藏庫中。 「這意味著它與行星的相互作用沒有那麼多。這可以解釋為什麼目前正在穿越柯伊伯帶的美國宇航局的’新視野’號探測器，最近探測到塵埃增加，因為它可能正在穿越這樣一個區域。

根據研究人員的計算，太陽系中的塵埃需要大約1100萬年的時間才能恢復到平衡狀態，在這種狀態下，塵埃產生的速度與塵埃落入太陽或被更常見的過程噴出的速度相當。 Miller說，如果300萬年前發生過一次塵埃橫掃事件，那麼「這意味著我們仍處於累積階段」。

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https://doi.org/10.48550/arXiv.2410.12275