关于太阳系起源的主流理论大致是这样的：大约46亿年前，宇宙中漂浮着一团巨大的尘埃与气体云。最初它处于相对稳定的状态，随后附近一颗恒星发生爆炸，这次事件可能扰动了这团云体，促使其中一部分开始坍缩。在引力作用下，物质不断向中心聚集，最终形成了一个直径约140万公里的炽热氢氦球体——也就是太阳。其余未被吸收的物质则在旋转过程中逐渐聚集，形成行星、小行星以及其他太阳系天体。
为了验证这一叙述是否准确，科学家需要追溯到太阳系形成的最初阶段，甚至更早的宇宙历史。宇宙化学家刘楠正是在进行这样的研究。她在波士顿大学天体物理研究所的办公室里，保存着一块极其珍贵的陨石碎片，这块陨石中包含比太阳还要古老的物质成分。
她介绍说，这是一种保存状态极佳的陨石，没有经历过水的侵蚀或高温改造。说话间，她从保险箱中取出样本——那是一块深色、闪亮的石头，大小和形状类似一支箭头。正是这类陨石形成于原始尘埃云坍缩的时期。尽管太阳的诞生和高温会抹去大部分化学信息，但其中一些极其微小的晶体结构——比单个细菌还小——却得以保存下来。这些被称为“太阳前晶粒”的物质，被认为是地球上能够直接获取的最古老材料之一。
在过去十年中，科学家利用类似的陨石样本，对传统的太阳系形成模型提出了挑战。新的研究显示，太阳系的诞生也许并非源自一次剧烈的超新星冲击，而可能来自另一种更为平静的宇宙过程：一颗巨大恒星的恒星风，在形成阶段向周围空间释放物质，进而参与了太阳系的构建。
早在1969年，一次火球事件为研究太阳系起源提供了重要线索。当时，一块后来被称为阿连德的陨石在墨西哥上空爆炸，碎片散落在数百平方公里的范围内。随后研究发现，这些样本中镁-26同位素异常丰富。科学家推测，这可能源于陨石形成时所含的大量铝-26，而铝-26在衰变后会转化为镁-26。
问题在于，铝-26并不是普通星际环境中的常见元素。多数恒星不会在自然演化中大量产生这种同位素。因此，它的来源成为争论焦点。一种主流解释认为，附近的一次超新星爆发可能既提供了铝-26，也通过冲击波触发了尘埃云的坍缩。这样，一次事件同时解释了同位素异常与太阳系的形成时间接近。
这一假说得到了长期支持，包括后续对陨石中同位素比例的研究。然而近年来，新的数据带来了疑问。超新星不仅会产生铝-26，还应当释放大量铁-60。如果太阳系确实在超新星环境中形成，那么早期天体中应该存在较高含量的铁-60。但最新测量结果显示，铁-60的实际丰度并不高，这与超新星模型存在矛盾。
部分研究人员认为，铁-60可能在爆炸过程中分布不均，或者部分物质重新落回了恒星残骸之中。也有人提出，或许存在一种特殊类型的超新星，能够释放铝-26却几乎不产生铁-60。不过也有科学家认为，这些解释过于复杂，更像是为了适配数据而做出的调整，而非更具普遍性的理论。
如果不是超新星，那大量的铝-26究竟来自何处？越来越多研究者将目光转向沃尔夫-雷耶特恒星。这类恒星质量极大，寿命较短，亮度远高于太阳。当其外层氢壳被剥离后，核心暴露，释放出强劲的恒星风，速度可达每秒数千公里。这些高速恒星风能够将周围物质扫入一个巨大的气泡结构，形成直径可达上百光年的壳层。
这一壳层中物质密集，足以成为行星系统的原料来源。理论上，这种环境中会富含铝-26，而铁-60含量则极低，恰好符合部分陨石数据。研究者指出，银河系中相当比例的类太阳恒星，可能是在类似环境中形成的。如果这一假设成立，那么太阳系并非特例。
不过，该模型也面临挑战。沃尔夫-雷耶特恒星周围环境极为剧烈，高能辐射和强风可能会扰动甚至破坏新形成的太阳系结构。因此，相关理论仍在不断修正与讨论之中。
在波士顿，刘楠利用先进的纳米探针设备，对陨石样本进行微观分析。她通过酸溶处理样品，再在金箔上逐一检测其中极其微小的颗粒，希望找到具有特定化学特征、可能来源于沃尔夫-雷耶特恒星的晶粒。这项工作需要极高精度，她形容这就像在进行一次“宇宙钓鱼”，在数十亿年前留下的痕迹中寻找关键线索。
如果能够找到足够多符合特征的颗粒，并检测其中是否富集铝-26，就可以进一步限制太阳系起源模型的参数。但即便发现这些晶粒，也不能完全证明理论成立，因为更早期的恒星同样可能产生富含铝的尘埃。相反，如果缺乏这类证据，则将削弱沃尔夫-雷耶特假说。
刘表示，研究这些古老颗粒，让她更加理解宇宙环境的精确性。放射性同位素、构成岩石和生命的元素，都来自恒星内部的核反应过程。要在合适的时间、合适的地点，以合适的数量形成这些元素，并最终汇聚成行星系统，并非易事。太阳系的诞生，可能正是多种宇宙条件恰好叠加的结果。
本文译自：quantamagazine，（编译 / 整理：olaola）
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