隕石能告訴我們什么？

大家好！我是胡森，來自中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所，非常榮幸給大家介紹一些關(guān)于隕石的故事。

隕石能告訴我們什么？

沿著隕石，我們可以追溯太陽系發(fā)生的很多事情。所以隕石是天上掉下來的星星，也是太空帶給我們最珍貴的禮物。

那么首先來看什么是隕石。我們知道，隕石滑落天空的時(shí)候，會(huì)高速地穿過大氣層摩擦生熱，這個(gè)現(xiàn)象通稱火流星。火流星沒有燒完的、落在地球上的東西就是隕石。

其實(shí)，我們的神舟飛船返回地球的時(shí)候，和隕石降落是同一個(gè)現(xiàn)象。我們也可以看到宇宙飛船發(fā)光，在飛船上也會(huì)產(chǎn)生部分燒灼痕跡，這和隕石是非常相似的。

也正是因?yàn)檫@個(gè)過程，能讓我們?nèi)^(qū)分什么是隕石，什么不是隕石。所有的隕石經(jīng)過大氣層的時(shí)候，它都會(huì)留下痕跡。燒蝕的痕跡會(huì)在隕石的表面上留下印記，形成一層黑黑的、薄薄的、一毫米左右厚的熔殼。

科學(xué)家經(jīng)過很多年的研究，發(fā)現(xiàn)隕石其實(shí)也分很多類。通過隕石中金屬鐵鎳的含量，可以將隕石分成石隕石、鐵隕石，還有非常漂亮的橄欖隕鐵，屬于石鐵隕石。鐵隕石里90%以上都是鐵鎳金屬，我們可以看到一些它自身具有的獨(dú)特特征。這些隕石基本上都是來自位于火星和木星之間的小行星帶，因?yàn)檫@些小行星的軌道很容易受到其他行星的軌道擾動(dòng)，落到地球上就變成了隕石。

最近幾十年，科學(xué)家們也同時(shí)發(fā)現(xiàn)：除了來自小行星的隕石，還有來自月球和火星的隕石。對于我們的月球探測、火星探測，它們會(huì)告訴我們很多很多相關(guān)的故事。

那么接下來，如此神秘的隕石具體能告訴我們什么？

這是一塊非常著名的隕石。1969年，它降落在墨西哥的阿連德鎮(zhèn)，所以也叫阿連德隕石（Allende）。這塊樣品最獨(dú)特的地方在于它保存了太陽系最早形成的固體，也叫富鈣鋁的包體。它幫助科學(xué)家精確劃定了太陽系演化的起點(diǎn)，得出太陽系的年齡是45.67億年。正是因?yàn)檫@塊樣品這么獨(dú)特，科學(xué)家們才能根據(jù)這塊樣品去追溯、去發(fā)現(xiàn)我們太陽系在45.6億年前發(fā)生了什么事情。它也幫助了好幾百位博士通過研究它拿到了博士學(xué)位，所以這是一塊非常重要的標(biāo)本。

人類去探測火星，其實(shí)最重要的目標(biāo)就是探測生命。但是目前為止，火星隕石是唯一能在實(shí)驗(yàn)室開展研究的火星樣品，預(yù)計(jì)到2030年左右，我們才能把火星樣品從火星帶回來。

1984年美國南極考察隊(duì)在南極的阿倫山脈回收了一塊樣品，叫做ALH84001。在1996年，一個(gè)震驚全球的結(jié)果誕生了：在這塊火星隕石中找到了化石！找到化石就說明了火星有生命。不過，后續(xù)研究發(fā)現(xiàn)，這個(gè)疑似蟲子的東西還真不是化石，而是一個(gè)定向排列的碳酸鈣，和生命沒有相關(guān)性。但是，這個(gè)工作直接促進(jìn)了人類對火星的探測，包括后面的機(jī)遇號、勇氣號、鳳凰號、好奇號、毅力號，也包括我們現(xiàn)在的天問一號，都是為了去火星尋找與生命相關(guān)的一些痕跡。

2011年，提森特隕石在摩洛哥降落，它在降落的時(shí)候就被人們發(fā)現(xiàn)了，所以它基本上沒有受到地球有機(jī)物的污染，給我們提供了一個(gè)非常好的機(jī)會(huì)來研究火星是不是曾經(jīng)具有有機(jī)物或者生命。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)室分析發(fā)現(xiàn)，這塊樣品里面確實(shí)含有很多富碳的東西，可能是和生命相關(guān)的，這是我們目前為止能找到的最接近火星是否有生命的答案的證據(jù)。

所以說，隕石不僅可以探測太陽系是怎么來的，而且?guī)椭覀兏恿私庠虑蚝突鹦恰?/p>

去哪里去找隕石？

前面提到的這些隕石，有我們找到的，也有很多是全球的隕石愛好者找到的。那么去哪里找隕石？任何人找隕石最先想到的可能就是南極。

首先，南極是塊大陸，表面覆蓋著冰層，冰層和隕石的顏色對比度很大，更容易發(fā)現(xiàn)隕石。第二，南極溫度很低，石頭落到南極的時(shí)候，不容易風(fēng)化消失變成土。

但是，科學(xué)家們?nèi)ツ蠘O找隕石也不是一帆風(fēng)順的。找到隕石的時(shí)候，都會(huì)留下發(fā)現(xiàn)者的名字。另外還有一件很有意思的事，南極有的區(qū)域找了三四次，每年都能找到樣品，就像割麥子一樣，每年都能長出一茬來。

我們將已找到的隕石區(qū)域投到南極的地圖上，從地圖上可以看出來，南極隕石的分布是有規(guī)律的，不是隨機(jī)分布的。那么為什么有的地方?jīng)]有隕石，有的地方有而且這么富集？所有的隕石落在南極的時(shí)候會(huì)被保存在冰層或者雪里面，長時(shí)間來看，南極的冰雪會(huì)像水流一樣流動(dòng)。那么特別是遇到山的阻擋的時(shí)候，冰相對于石頭來說，更容易蒸發(fā)掉，直接參與了大氣的循環(huán)，但是石頭就保存下來了。這就是南極為什么會(huì)有這么多隕石的原因。

我也有一次親身找到隕石的經(jīng)歷。說實(shí)話，我從2006年開始做隕石研究，做到了2010年的時(shí)候，我經(jīng)手的隕石大概有好幾千塊，但是在野外找到隕石的感覺還真是不一樣。

我們那次隊(duì)里有十位隊(duì)員，我排行老九。這一次組隊(duì)也很有紀(jì)念意義，也是我們南極考察以來首次有女隊(duì)員進(jìn)入內(nèi)陸考察。我們第一站設(shè)的目標(biāo)就是南極格羅夫山的最高峰，叫做梅森峰。

我們當(dāng)時(shí)看到山腳下布滿了石頭，心里哇涼哇涼的，這怎么能找到隕石？全是石頭，相當(dāng)于要在石頭里面挑石頭，跟海底撈針是一個(gè)道理。但是，在里面仔細(xì)搜索幾遍之后，我們就發(fā)現(xiàn)這石頭也不錯(cuò)。有直接從梅森峰掉下來的，也有從別的地方搬運(yùn)過來的。能把別處的石頭搬運(yùn)到梅森峰的腳底下，那么也可以把別處落下來的隕石搬運(yùn)到這兒。

所以我們還是懷著一顆堅(jiān)持的心，希望能在這里找到隕石。在這個(gè)地方第一次找隕石確實(shí)很不容易，從早上到晚上，就在快結(jié)束、預(yù)計(jì)可能再干半個(gè)小時(shí)，要是再找不到就要回營地休息的時(shí)候，我們看到了一塊樣品。我第一次看到隕石，確實(shí)不太敢認(rèn)，只是看著這塊樣品有點(diǎn)像。為了確認(rèn)，我們趕緊把墨鏡和風(fēng)鏡摘了，趴在地上看，最后發(fā)現(xiàn)了熔殼，才確定這是塊隕石。所以我們趕緊跟我們隊(duì)長說，隊(duì)長，我們找到樣品了，找到隕石了。去南極找隕石真是很有意思的一件事情。

在我們國內(nèi)或者說在地球上，其實(shí)還有一個(gè)隕石的寶庫：戈壁和沙漠。地球上表面積30%左右是被陸地覆蓋的，這30%的區(qū)域又有很大片的面積是戈壁和沙漠，包括我們國家的西北以及西北非、中東、美國西部、智利的一些區(qū)域，都有很大面積的戈壁和沙漠。

2010年，我國新疆的哈密地區(qū)發(fā)生了隕石雨降落事件。它就像是一場雨，圖片中不同的綠色圓點(diǎn)代表了不同的石頭的重量，是沿著線分布的，總共發(fā)現(xiàn)了大概四五百公斤的樣品。為了確認(rèn)這件事情，我們也組了個(gè)隊(duì)去考察。

相對于南極來說，去沙漠地區(qū)會(huì)比較容易。我們開著車，吃著火鍋，唱著歌可能就去了。

沙漠隕石里非常典型的特點(diǎn)是，它有半截的部分是埋在沙子里的，由于它含有一些金屬，落地后經(jīng)歷過地表水風(fēng)化，形成了明顯的銹跡，它另一面可見明顯的熔殼，這個(gè)黑油油的區(qū)域就是隕石穿過大氣層燒蝕留下的痕跡。

隕石能回答什么問題？

我們找到了隕石之后，其實(shí)還有后面的活兒，才是我們科學(xué)研究的重點(diǎn)。

在野外發(fā)現(xiàn)隕石的時(shí)候，我們會(huì)先給隕石拍照，一般不會(huì)直接把它翻過來，要先記錄它的經(jīng)緯度、原始產(chǎn)狀。之后我們將隕石送到實(shí)驗(yàn)室拍攝更精細(xì)的照片，給它拍特寫。我們還要開展一些物性的分析。這個(gè)工作做完之后，我們就可以拿這個(gè)隕石去切割了，切割成不同的形狀，把它制成不同形式的樣品。

接下來，我們就可以對隕石樣品開展各種各樣的分析，研究這塊隕石是哪來的？是小行星、月球還是火星的？它發(fā)生過什么事情？或者說舉個(gè)例子來說，就是我們前面提到的提森特隕石。這個(gè)提森特隕石降下來之后，我們可以知道它是隕石，但是什么類型的隕石是不知道的，需要做更詳細(xì)的一些分析。

對我來說，我可能比較關(guān)注這個(gè)樣品里面有沒有水和有機(jī)質(zhì)，一些研究者可能更關(guān)心其他方向的問題，從而進(jìn)行更深入的研究工作。隕石還是挺神奇的一個(gè)東西，記錄了太陽系演化的奧秘，在它的身上會(huì)發(fā)生很多的故事。

我們遙望星空的時(shí)候，也會(huì)回望地球。地球?yàn)槭裁磿?huì)如此地特殊？其實(shí)是跟太陽系的演化密切相關(guān)的。隨著科技的進(jìn)步，我們?nèi)祟惪隙ㄊ菚?huì)擺脫地球的搖籃，那么我們?nèi)ヌ仗剿骰蛘哒f在太陽系遨游的時(shí)候，我們要去探索什么問題？是去探索生命還是去探索別的東西？這也可以通過隕石的研究來尋找答案和線索。

另外一個(gè)可能還需要我們回答的問題，就是太陽系演化到了現(xiàn)在這個(gè)階段，我們的地球未來會(huì)演化成什么樣子，會(huì)演化成火星現(xiàn)在的樣子嗎？還是會(huì)演化成金星現(xiàn)在的樣子？這可能需要幾代人，甚至好多代人去探索。

所以說我們現(xiàn)在趕上了一個(gè)好時(shí)候，就是我們的征程是星辰大海。這是我們的可能，也更是你們的。

（摘自《讀者校園版·成長》）