由美国宇航局戈达德太空飞行中心的安娜·布劳斯坦拍摄
犹他州帕克城附近，一颗流星照亮了山脊上方的天空
信用:美国宇航局/比尔·邓福德 是双子座流星雨的时候了，一年一度的十二月流星雨！每年，地球都会经过小行星3200法厄同的残骸
它留下的豌豆大小的岩石在我们的大气中燃烧，在夜空中产生发光的痕迹
世界各地的人们会仰望天空，惊叹于这些流星，也称为流星
我们肉眼看不到的是小得多的流星体的持续降雨，这些流星体通常被称为宇宙尘埃，一年中每天都在轰击我们的大气层
小行星碰撞或彗星被太阳蒸发时产生，其中一些物质在进入大气层时燃烧，就像双子座一样，但规模要小得多
在距离地球大约55英里的地方，这些微小的火球留下了一股更小的颗粒，叫做流星烟
这些粒子相互粘在一起，并在几年内像小雪球一样落到地球上
科学家们早就预测，地球的中层大气中存在着流星烟雾，但在千分之一人类头发宽度的地方，这些高空粒子很难研究
烟雾是由什么构成的，有多少，它在大气中起什么作用，这些都是科学家一直在努力回答的问题
此前，他们试图使用亚轨道火箭来实现这一目标，但这些仪器在返回地球之前只有几分钟的时间来收集数据
他们收集的数据很难解释
研究人员还通过分析到达地球的陨石和流星碎片，猜测了烟雾的成分
他们在极地冰芯和城市屋顶上观察这些太空物体的微小碎片，但他们无法可靠地测量大气中的烟雾
美国国家航空航天局的太阳掩星冰实验(SOFIE)于2007年在美国国家航空航天局的中间层冰气象学卫星上发射，是完成这项任务的第一台仪器
美国宇航局长时间气球观测到的夜光云
荣誉:美国宇航局戈达德太空飞行中心 第一次调查 从轨道上看，SOFIE凝视着地球大气层中的太阳，通过测量穿过大气层的阳光推断出关于大气层的信息
SOFIE测量大气中不同高度的特定波长光的强度
将这些强度测量值插入模型，研究人员可以确定大气中存在哪些原子或分子
SOFIE可以探测到各种气体，包括二氧化碳和臭氧，以及悬浮在空气中的微小固体或液体颗粒——气溶胶
一些波长被用来探测流星烟雾
科学家们利用SOFIE的数据对流星烟雾进行了第一次长期的、基于空间的调查，发现它主要含有铁、氧、硅和镁
完善调查结果 到目前为止，科学家们还不清楚每天有多少宇宙物质进入地球大气层，估计有两到200多吨
但是SOFIE提供了一种新的数据，当与其他分析交叉核对时，可以提供一个更精确的数字
然而，首先，科学家们需要弄清楚陨石烟雾到底是由什么矿物组成的
国际空间站上的第28远征队成员拍摄的太阳从地球的边缘窥视
这幅图像描绘了地球大气层的所有层面，从表面到空间
信用:美国宇航局 到2017年，他们根据数据将范围缩小到九种可能性
“这是一个巨大的进步，尽管我们有一系列可能的答案，”GATS公司的科学家马克·赫尔维格说
SOFIE的首席调查员
但是为了更好地回答他们剩下的问题，研究人员需要知道这九篇作文中的哪一篇应该出现在他们的模型中
幸运的是，英国利兹大学的一个小组最近去了南极，收集进入大气层后幸存的宇宙尘埃样本
他们测量的铁、镁和硅的比例与SOFIE团队确定的九种可能的矿物变化之一相匹配:富含铁的橄榄石，一种在地球上也很丰富的绿色矿物
利兹团队利用他们自己的数据和计算，估计了有多少宇宙物质进入了地球大气层
当SOFIE团队用富含铁的橄榄石的信息运行他们自己的模型时，两个团队的估计趋于一致:每天大约有25吨外星物质到达地球
流星烟雾的影响 关于流星烟雾如何与大气相互作用并影响地球上的生命，还有很多要了解的，但是科学家已经发现了很多
夏威夷绿色沙滩上的橄榄石颗粒
信用:美国宇航局艾姆斯研究中心/汤姆·特罗沃 自19世纪末以来，人们已经在夏季的极地地区观察到了彩虹色的云
长期以来，人们猜测这些夜光云是由冰构成的
科学家证实，在2001年使用的数据来自SOFIE的一个前兆
这一发现回答了一个问题，但提出了另一个问题
冰需要一个像一粒尘埃这样的核来结晶，而这些云形成的上层大气被认为是非常干净的
灰尘是从哪里来的？2012年，利用SOFIE，研究人员找到了他们的答案:流星烟雾
科学家们对其他影响也有一些猜测
其中之一就是铁肥化现象
铁对光合作用至关重要，光合作用是植物将阳光转化为糖的过程
在浮游植物栖息的海洋中，铁可能很难获得
在迅速下沉之前，大部分都是从陆地上吹来的灰尘
一些科学家认为另一个来源可能是从中间层飘下来的流星烟雾
所以有可能——但不确定——有一些外星铁对海洋中的光合作用有贡献
科学家们也在研究大气烟雾在中间层水形成中的作用
氧和氢有可能在中间层发生反应，形成水
但是就像夜光云中的冰晶一样，氢和水需要一个坚硬的表面来进行反应
流星烟雾可能提供必要的表面
赫尔维格说:“在我们的大气层中，存在着流星烟雾可能起作用的问题和谜团。”
“这真是前沿的东西
“来自SOFIE的数据继续有助于回答其中一些问题，提供了对这些宇宙粒子对地球影响的洞察
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