了解尘埃颗粒如何在星际气体中形成可以为天文学家提供重要的见解，并帮助材料科学家开发有用的纳米颗粒。

实验室和火箭载研究揭示了在太阳系形成之前星际尘埃颗粒如何形成的新见解。北海道大学的研究人员以及日本和德国的同事在《科学进展》杂志上发表的研究结果也可能帮助科学家以更有效和环保的方式制造具有有用应用的纳米颗粒。

这些“前太阳”颗粒可以在落到地球上的陨石中找到，这使得实验室研究揭示了它们形成的可能路线。

“正如雪花的形状提供了高层大气温度和湿度的信息一样，陨石中太阳前颗粒的特征限制了它们可能形成的恒星气体流出的环境，”北海道团队的Yuki Kimura解释说。然而，不幸的是，事实证明很难确定形成由碳化钛核心和周围石墨碳地幔组成的晶粒的可能环境。

更好地了解可能形成颗粒的恒星周围环境对于更多地了解星际环境至关重要。反过来，这可能有助于阐明恒星如何演化，以及它们周围的物质如何成为行星的基石。

晶粒的结构似乎表明，它们的碳化钛核心首先形成，然后被一层厚厚的碳层覆盖在太阳之前形成的恒星气体流出的更远区域。

该团队探索了可能在实验室建模研究中重现晶粒形成的条件，这些条件以晶粒成核理论工作的指导 - 从微小的原始斑点形成晶粒。这项工作通过在亚轨道火箭飞行经历的微重力时期进行的实验而得到加强。

结果提供了一些惊喜。他们认为，这些颗粒最有可能形成于研究人员所谓的非经典成核途径：传统理论无法预测的一系列三个不同步骤。首先，碳形成微小的、均匀的原子核;然后钛沉积在这些碳核上，形成含有碳化钛的碳颗粒;最后，数以千计的细颗粒融合形成颗粒。

“我们还建议，在太阳系发展后期形成的其他类型的前太阳和太阳颗粒的特征可以通过考虑非经典成核途径来准确解释，例如我们工作所建议的那些，”木村总结道。

这项研究可以帮助理解遥远的天文事件，包括巨星，新形成的行星系统以及围绕其他恒星的外星太阳系中的行星大气层。但它也可能帮助地球上的科学家更好地控制他们正在探索的纳米粒子，用于许多领域，包括太阳能，化学催化，传感器和纳米医学。因此，研究陨石中微小颗粒的潜在影响范围从地球的未来工业到我们所能想象的遥远。