如果宇宙有什么特别之处，那就是炼金术：将一种物质转化为另一种物质的能力。恒星从较小的原子中创造出较大的原子，并在死亡时排出金属和尘埃。引力将这些尘埃塑造成世界。而在地球这样地质活跃的行星上，岩石和矿物质会随着风化分解、被吸入地幔深处、熔化，然后喷发回地表而不断地改变形状。
那些设法逃脱了这种不断变化的东西，我们称之为古老。例如，地球上最古老的岩石晶体已经几乎完整地经历了这颗行星 45 亿年的历史。但是，如果再往前追溯，你就会遇到一个障碍。大约 46 亿年前，太阳系从太空中飘散的尘埃粒子中旋转成形，然后年轻太阳的能量炸毁了附近的一切，所以很难找到比那更古老的东西。
虽然困难——但并非不可能。最坚固的星际尘埃颗粒经受住了太阳的形成和它早期的爆发，足够长的时间嵌入了小行星，并在行星形成和生命演化过程中沉睡。其中一些颗粒最终通过陨石来到了地球，在那里，一群耐心的研究人员在过去三十年里一直在寻找它们，并将它们熔化以揭示它们深邃宇宙过去的秘密——其中一个可以追溯到七十亿年前，几乎是宇宙年龄的一半。
“我认为用一块石头来研究星系的演化历史是令人着迷的，”芝加哥菲尔德自然史博物馆的宇宙化学家、最近发表的详细介绍这些颗粒历史的研究的合著者Philipp Heck说。
虽然当地大部分陨石物质是在 46 亿年前与太阳系一起形成的，但一块太空岩石的重量中，大约百万分之一到十亿分之一来自一种几乎坚不可摧的矿物——碳化硅的微小颗粒。“它非常坚韧，”哈佛医学院的纳米研究员、合著者Frank Gyngard说，“就像钻石一样。”这些微小的碎片代表着形成太阳和行星的星尘云中未被改变的最后成员。
在 1987 年首次发现这些颗粒后，芝加哥大学的一个小组开发了一种提取它们的方法，Heck 将其比作“烧毁干草堆以寻找针”。1990 年，他们用酸和其他腐蚀性成分将一种名为墨其森陨石的大块太空岩石粉碎了 88 克，这些成分溶解了更脆弱的矿物质。最终，他们得到了几十个足够大的碳化硅颗粒进行分析——在这种情况下，大约是人类头发宽度的十分之一。研究人员随后花了近 30 年时间开发和改进研究这些收获物所需的技术。
要测定比太阳系更古老物体的年代，你需要一个可预测的过程——一个时钟——它会随着时间的推移逐渐改变物体。研究人员选择了宇宙射线，这些快速粒子偶尔会在尘埃颗粒飘过太空时撞击它们。早期分析时，他们估计了发生这种情况的频率，但对于最近发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS) 上的报告，周一发布的，该团队使用了来自旅行者号航天器的真实宇宙射线测量数据，该航天器最近已进入星际空间。
强大的宇宙射线会 splinter 颗粒的粒子，使碎片像台球撞击台球架一样向四面八方飞溅。一些碎片会丢失到太空中，但碳化硅的晶体结构会捕获其他碎片，例如特定类型的氦和氖。通过熔化晶体并计算这些 splintered 粒子，Heck 和他的同事们可以计算出这些颗粒在太空中飘浮、暴露于宇宙射线的时间——according to Jan Leitner，一位在德国马克斯·普朗克化学研究所研究星际尘埃、未参与此项研究的人士，这被认为是一项“重大成就”。
这项新研究提出了迄今为止最准确的这些外星沙粒的年龄，这是对一批旧颗粒数据的细致重新分析以及对之前未研究的颗粒群体的最新研究的回报。一些颗粒似乎单独漂流了数十亿年，但大多数尘埃颗粒似乎只在宇宙射线中浸泡了数百万年——就好像有什么东西在它们帮助形成太阳系之前不久，一下子把它们全部吐到了太空中。研究人员认为，这种尘埃丰度的明显飙升支持了天文证据，即大约七十亿年前发生了一场温和的恒星形成“婴儿潮”。这些恒星在几亿年后死亡时吐出了尘埃 plume，为该区域提供了将很快形成我们太阳系的物质。
将我们的起源与这个基于几十个矿物颗粒粗略年龄的假设的婴儿潮联系起来，仍然是必然推测性的，但 Leitner 认为该团队的论证是令人信服的。“这项研究让我们得以一窥太阳系和我们行星系统形成之外的星系历史——进入太阳系附近区域的星系历史，”他说。
为了加强他们的论证，或许还能找到更早时期未记录的额外恒星形成的证据，Heck 表示，他期待着寻找新的碳化硅颗粒。尽管销毁一小捧陨石和熔化我们太阳系中寿命最长的结构让他感到有些难过，但菲尔德博物馆仍然有数十磅的墨其森陨石供该团队慢慢地、小心地探索。“我们拥有这个巨大的储存库，”Heck 说。“我们希望确保后代能够接触到它。”
