你有沒有這樣的經驗：吃綠豆湯的時候吃到一顆特別硬、沒煮熟、咬不下去的綠豆，明明整鍋其他都煮好了。
這麼奇怪的東西，必定是跟別人有點不一樣。「太陽前顆粒」(presolar grains)就是這樣的存在，顧名思義，這些頑固小沙礫，在太陽之前就存在了，年齡老過所有太陽系找得到的物體，而且長得很不像。
就得回過頭談談，年齡是怎麼知道的，放射性元素的衰變是個很有用的定年方式。元素週期表上的各式元素，大部分是在很高能的物理反應之下形成的，有核融合反應，或是在恆星死亡時的超新星爆炸，抑或是宇宙中瀰漫的高能宇宙射線，這些活動能量高到足以將核子（中子或質子）硬塞進其他原子核中，形成新的元素，有些元素形成後可以穩定的一直存活到今天，而有些是不穩定的，原子核會吐出一些東西，重新變成另一種元素，半衰期就是這個穩定性的量化描述：給你一把不穩定的某種元素，過了多久它會衰變到只剩一半？
太陽系裡的許多礦物都是以放射性元素的衰變定年，假設最初形成太陽系的星雲是均勻的狀態，把來自附近恆星演化的放射性污染物完美混合，那所有元素（包含同位素）的初始比例到處都是相同的。在開放的行星際空間中，元素可以自由的交換又重新混合，若要做定年，我們則需要一個封閉系統：像是一顆石頭！更精確來說，是一顆石頭裡面的礦物結晶。元素在礦物的晶格裡被死死綁著，衰變後也逃不掉，我們因此可以量未衰變的母元素剩多少？衰變產物子元素又產生了多少？認識半衰期就知道這個系統封閉了多久。誒！可是哪知道原來有多少呢？所以定年需要同時使用兩個衰變系統，一個系統可以畫一條線：「過了多久」對應到「母元素原來有多少」，用兩個衰變系統就有兩條線，這兩條線要滿足「過了一樣久」而且母元素符合「那麼久以前的比例」。
最重要的定年範例之一是太陽系的年齡，由隕石中的富鈣鋁包體(CAI; Calcium-Aluminium-rich Inclusions)定義，CAI是太陽系裡找到最老的礦物（當然，太陽前顆粒除外），用的是鉛-鉛定年，兩個系統分別是：鈾238衰變為鉛206、鈾235衰變為鉛207，粒子物理的計算告訴我們兩個系統的半衰期，現今量測的鈾238/鈾235比例就可以推算出過去任何時間的比例，而那個比例必須同時滿足今天量到的鉛206與鉛207，定年得到的45.67億年是太陽系裡最大的數字了，其他所有的礦物都是在這之後形成的，於是這就成了太陽系的時間初始。
同位素除了衰變，還可以透露很多其他訊息，早在1960年代，把整個隕石氣化丟進質譜儀的實驗就發現有些同位素的組成跟太陽系的平均值很不一樣，又無法用不穩定同位素的衰變來解釋，因此有人提出了太陽前顆粒的猜想，這些礦物在其他正在死亡的恆星附近冷卻結晶，記錄了像是紅巨星或超新星爆炸的特徵，跟形成太陽的雲氣因此完全不同，這些顆粒也被稱作星塵 (stardust)，是未被太陽熱作用或化學作用改變過，直接由星星產生的塵埃。一整顆隕石中，到底哪一粒是星星塵埃？過了十多年，化學家把整顆隕石溶解在酸溶液中，才找到這些同位素的異常，可能來自於一些難溶的碳化矽和鑽石微小顆粒，又過了十多年，經過質譜儀技術不斷的改良，總算可以從這麼小量的樣本（微米至奈米大小的顆粒）量到了同位素異常，確定了這頑固的傢伙就是太陽前顆粒！
找到太陽前顆粒，也靠了一些運氣，竟洽巧特別耐酸。太陽前顆粒多老呢？因為跟太陽系的平均值不一樣，不知道原始組成，衰變定年就不能用了。換個方式，星星塵埃在進入太陽系前，經過了長時間的星際漫遊，暴露在危險的高能宇宙射線中，被打到也可以形成稀有的新元素，稱為宇生核種(cosmogenic nuclide)，藉由量測生成的量也可以知道暴露了多久，2020年才用這個方法量測了澳洲的 Murchison 隕石裡的CAI，氖21元素定出的年齡比太陽系老了30多億年，這下更坐實了它系外的來頭。
據說要在煮綠豆湯的時候，拿刀子在鍋子上方比劃，念念有辭，警告綠豆鬼別來搗亂，就可以成功煮出軟綿的綠豆湯。每當一顆石頭被熔融，或是被高能的宇宙射線攻擊，它跟外界就又有了一些交換，交換程度不一定足以達到平衡，但是必定產生了某些改變。要尋找太陽前顆粒，得去看那些原始的球粒隕石，沒有經過分化、沒有經過熱作用、沒有在又熱又濕的環境產生化學變質，若施過魔法，太陽前顆粒被改變了化學性質或同位素組成，就不一定能頑固地保留那些來自遠古星星的訊息了！
撰文者：李悅寧