每一天，太空垃圾和天體碎片都像雨點(diǎn)一樣持續(xù)地落在我們的行星表面。其中很大一部分巖石和金屬塊都會(huì)經(jīng)歷最富戲劇性的過(guò)程，它們將化作一道肉眼可見(jiàn)的火焰撕裂大氣層。但是其中只有極小一部分能夠作為隕石抵達(dá)地表。事實(shí)上，大部分落在地表的天外來(lái)客都是亞毫米尺寸的塵埃粒子，被稱為微小隕石（micrometeorites），它們非常難以追蹤和量化。

在一項(xiàng)發(fā)表于《地球與行星科學(xué)通訊》（Earth and Planetary Science Letters）的研究中，科學(xué)家測(cè)量了南極洲大陸上累積的微小隕石。由于極地地區(qū)相對(duì)孤立，整體環(huán)境又很穩(wěn)定，因此這種終年積雪的地區(qū)成了研究微小隕石的熱點(diǎn)區(qū)域。另外，地球上其他地區(qū)的物質(zhì)很難抵達(dá)這里，因此這片區(qū)域所聚集的宇宙塵埃受到地球物質(zhì)污染的概率也極低。值得注意的是，宇宙塵埃會(huì)依次落入不同年份的積雪中，科學(xué)家剛好可以借此反推特定塵埃的落地時(shí)間。

雖然在南極或北極都可以開(kāi)展這類研究，但是“南極是目前為止最好的研究地點(diǎn)，因?yàn)槟抢锉缓Ｑ蟓h(huán)繞——完全孤立于其他大陸，” 法國(guó)索邦大學(xué)天體化學(xué)家讓·迪普拉（Jean Duprat，這項(xiàng)研究的共同作者）說(shuō)。

法國(guó)-意大利康科迪亞研究站位于南極洲圓頂C（Dome C）地區(qū)。在過(guò)去20年的3個(gè)野外季節(jié)里，杜普拉特和同事一直在這個(gè)研究站附近收集微小隕石樣本。巴黎薩克萊大學(xué)的博士生朱利安·羅哈斯（Julien Rojas，這項(xiàng)研究的主要作者）說(shuō)，這片地區(qū)降雪很少，他們可以在一個(gè)采樣點(diǎn)采集到橫跨數(shù)十年的微小隕石沉積物，而不需要融化大量的冰層。為了避免研究站中的人類活動(dòng)對(duì)樣品產(chǎn)生影響，研究人員使用了1995年以前的雪層——這個(gè)時(shí)間比在圓頂C地區(qū)初次開(kāi)展研究項(xiàng)目的時(shí)間還早一年。

最后，科學(xué)家分離并分析了超過(guò)2000個(gè)塵埃粒子。宇宙塵埃通常有幾個(gè)典型特征——比如，粒子呈球狀（在進(jìn)入大氣層的過(guò)程中融化所致），或者化學(xué)同位素的比值異常。研究人員的分析表明，在抵達(dá)地球表面的宇宙塵埃中，超過(guò)60%很可能源自“木星族”彗星，也就是在這顆巨大行星引力影響下被束縛住的、軌道周期不到20年的一類彗星。另外有20%的塵埃最有可能來(lái)自火星和木星之間的小行星帶。“來(lái)自彗星的塵埃比來(lái)自小行星帶的塵埃更松軟。”羅哈斯說(shuō)，另外，來(lái)自彗星的物質(zhì)中，有機(jī)物含量往往也更豐富。

行星科學(xué)家、美國(guó)航空航天局（NASA）宇宙塵埃收集館館長(zhǎng)馬克·弗里斯（Marc Fries，并未參與這項(xiàng)研究）表示小行星通常是結(jié)合非常緊密和堅(jiān)硬的塊體，無(wú)論是大塊的小行星還是碎片，都會(huì)以隕石的形式抵達(dá)地球表面，而彗星的松散物質(zhì)則很容易分散成宇宙塵埃。“對(duì)于來(lái)自彗星的有機(jī)質(zhì)而言，其中有很大一部分以揮發(fā)分的形式被帶到了地球的表面，包括水、碳以及其他的物質(zhì)，它們對(duì)生命誕生之前的化學(xué)環(huán)境和生命起源本身都至關(guān)重要，”弗里斯說(shuō)，“認(rèn)識(shí)這些粒子的組成形式，能讓我們大致了解內(nèi)太陽(yáng)系天體（尤其是那些小型天體）的物質(zhì)組成。”

根據(jù)圓頂C地區(qū)的年降雪記錄推斷出的年份進(jìn)行校準(zhǔn)后，科學(xué)家將獲取的宇宙塵埃豐度數(shù)據(jù)應(yīng)用到全球范圍，進(jìn)而推測(cè)每年有4000噸到6700噸宇宙塵埃落到地球上（最好的估算結(jié)果為5200噸）。

美國(guó)海軍研究實(shí)驗(yàn)室的地質(zhì)學(xué)家凱特·伯吉斯（Kate Burgess，并未參與這項(xiàng)研究）對(duì)這項(xiàng)研究工作印象深刻，但她警告說(shuō)，這樣的估算結(jié)果還不能作為最終結(jié)果。“要計(jì)算全球的情況，就意味著要獲取足夠多的粒子數(shù)，這樣才能得到足夠好的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，以此消除在估算過(guò)程中可能出現(xiàn)的各種統(tǒng)計(jì)誤差。這當(dāng)中還有很多工作需要做。”她解釋道。值得注意的是，來(lái)自彗星等瞬時(shí)來(lái)源的塵埃數(shù)量還會(huì)隨時(shí)間波動(dòng)。盡管如此，伯吉斯還是稱贊這項(xiàng)研究對(duì)微小隕石積累所需時(shí)間的估算比之前的一些研究更為嚴(yán)格。