水星來客？

編譯/劉聲遠

2012年初，撒哈拉沙漠西部的一個游牧者發現了一些散落在沙中的綠色石頭。他知道空曠的沙漠是尋找隕石的好去處，隕石商人會給出好價錢，于是就撿起30多枚看起來彼此相關的綠石頭。

到這年春天時，總重量為345克的綠石頭被送到了摩洛哥的隕石市場上，并被德國隕石商斯蒂芬·拉繆發現。當他向賣家咨詢有關情況時，賣家稱它們可能來自于一塊火星隕石。拉繆并不同意這種說法。他認為，它們擁有奇異亮綠色澤，不可能來自于任何已知類型的隕石。

由此，關于隕石“NWA 7325”（“NWA”是非洲西北部的英文首字母）的科學探案故事開始了。盡管故事尚未結束，有一點卻已明晰：這是一些非常有趣的石頭——它們屬于可能是地球上已知來自水星的第一塊隕石。

要想讓任何隕石得到正式歸類，隕石商都必須捐贈20克或20%的樣本給一家科學機構。拉繆曾經與美國華盛頓大學西雅圖分校的隕石學家安東尼·歐文一起合作過，于是他把一些綠石頭樣本送到了歐文那里，后者與其他科學家分享了這些樣本，并對其進行了礦物學等方面的研究與測試。

NWA 7325具有多個令人好奇的特征：它包含大量的鎂，而大多數隕石卻并非如此；它幾乎不含鐵，而大多數隕石富含鐵；它的色澤偏淡，而大多數隕石呈暗褐色或黑色。這些都暗示：它來自一顆像行星那樣分層的天體的外層，這樣的天體擁有致密、炙熱的內核，輕得多的地殼則包裹著內核。

NWA 7325究竟來自何方？候選對象包括：巖石行星水星、金星和火星。科學家首先排除了金星，因為它的厚密大氣層會燒毀一些來襲或逃逸的巖石。接著，他們又排除了火星。目前已知來自火星的隕石一共有67塊，但NWA 7325的氧同位素（每一種同位素在其原子核中的中子數量都不同）的比例與所有已知的火星隕石都不一樣。

那么，它會不會來自水星呢？從理論上說，一塊巖石要從水星來到地球是相當困難的。水星與太陽之間的距離是5800萬千米，而地球與太陽之間的距離是1.5億千米。因此，為了擺脫太陽的巨大引力，一塊來自水星的巖石不得不在太陽系中旋轉著向外而行。但是，加拿大科學家在2009年進行的新的計算表明，由于太陽的強大引力，撞向水星的巖石會移動得非常快，以至于它們從水星撞出的殘骸也可能移動得足夠快，從而一路飛到地球。科學家說，在以超過每秒9千米的高速度離開水星的巖石中，有2%～5%可能在3000萬年內到達地球。這比科學家先前的估計高了10～100倍。

對這塊奇異綠色巖石進行的測試，也支持了它可能來自水星的猜測。歐文公布了他的測試結果和他的猜測，還把樣本借給了麻省理工學院的磁學專家本杰明·魏斯。不走運的是，所有這些綠石頭的固有磁場都在無意中被摩洛哥隕石商隨身攜帶的工具消磁了，其中只有一小塊石頭例外。魏斯對它進行了檢測。結果發現，它的磁場強度比迄今已知的任何隕石都低，這與水星現在的磁場幾乎完全匹配。

磁性特點、鐵含量低、鎂含量高，這些都暗示水星是NWA 7325的故鄉。但其他一些科學家根本不看好這個說法。他們指出了NWA 7325在化學組成方面的其他問題。首先，美國宇航局的“信使號”飛船最近發現水星表面存在不少的硫，但NWA 7325所含礦物質中的硫含量太低，根本不能指望它來自水星。其次，這塊巖石的鈦和鈣水平與水星不同。第三，這塊巖石含有大量富含鉻的礦物質——輝石。這些化學證據讓一些科學家推測，NWA 7325可能屬于一類特殊的隕石——原始無球粒隕石，這類隕石包含富含鉻的輝石，鐵含量卻低。這些隕石被認為是形成于太陽系之初的原始行星的殘余，這些原始行星分化出了地殼和內核，卻在隨后被其他天體撞得粉身碎骨。

還有一個潛在的問題：NWA 7325太古老。澳大利亞國立大學的地質化學家們和歐文一道，測試了由鈾的放射性衰變留在這塊綠色巖石中的鉛同位素。他們由此得以回溯這塊隕石的形成時期——45.6億年前，這幾乎剛好是太陽系天體圍繞新生的太陽、從旋轉的氣體和塵埃盤中形成之后。如此時間框架意味著，原始水星只有800萬年的形成時間，包括內部熔化、分化出內核和地殼，接著被另一次天體撞擊撞掉外層的一塊。這就產生了另一種可能性——NWA 7325不一定來自像水星這么大的天體，它也可能來自于一顆在早期太陽系中迅速冷卻的小行星。

進一步的研究或許有助于科學家在各種可能性之間做選擇。例如，有科學家正在尋找NWA 7325在自己過去的某個時刻曾遭遇一次撞擊震蕩的物理證據。NWA 7325的確顯示出了一些曾經熔化、再結晶的跡象（這可能揭示了它被從母天體敲掉時的狀況），但科學家目前尚未在它內部發現一種被叫作隕波長石的玻璃樣的礦物質，這種物質形成于被高溫高壓震蕩的巖石中。

NWA 7325到底是不是來自水星？現在還無法確定。如果科學家發現一塊疑似來自月球的巖石，他們可以用它與由“阿波羅號”宇航員從月球帶回地球的月球巖石樣本作對比；如果懷疑它可能是火星隕石，他們可以把它與已知來自火星（因為里面俘獲有火星空氣）的隕石作比對。但要想對一塊被疑為來自水星的巖石進行對等的測試，就只能等到飛船帶回水星表面樣本之時。不過，歐文似乎并不急于了解謎底。他說，“這是一個未解之謎。這才是隕石令人著迷之處，也正是我熱愛我的工作的理由。”

背景知識

水星是太陽系8顆行星中最小和最靠近太陽的一顆，其軌道周期約為88個地球日。從地球上看去，水星大約每116天就圍繞自己的軌道轉一圈，這個公轉速度比太陽系其他行星都快。或許正是因為如此迅速的運動，使水星在古代西方世界被按照羅馬神話中快速飛行的信使墨丘里的名字來命名。由于水星幾乎沒有大氣層來保持熱量，所以它的表面溫差在太陽系所有行星中最大，在一些赤道地區從夜間的-173℃變到白天的427 ℃。水星兩極的溫度持久保持在-93℃以下。水星的軸傾角在太陽系行星中最小，僅為大約1/30度，但水星的軌道偏心率在太陽系行星中最大。水星在遠日點與太陽的距離是在近日點的大約1.5倍。水星表面密布隕擊坑，看上去與月球相似，這表明水星在過去幾十億年來的地質上都不活躍。

水星不以大多數其他行星（比如地球）的方式經歷季節變換。水星被太陽的強大引力鎖定，所以它的自轉方式在太陽系中很獨特。相對于恒星看去，水星每公轉兩圈就恰好自轉三圈。從太陽上看去，以軌道運動為參照系，水星每兩年才自轉一圈。因此，一個站在水星上的觀察者每兩年才能看見一天。

因為水星的軌道像金星一樣位于地球軌道以內，所以水星在早晨或夜晚都可能出現在地球的天空里，但不會出現在午夜。此外，在相對于地球的軌道運動過程中，水星像金星和月球一樣呈現完整的相位變化。盡管從地球上看去水星可能是一個很明亮的天體，但由于它距離太陽很近，所以它時常被太陽的光輝淹沒而難于被看見。