沉默的火星來(lái)客

黃德揆

夜晚，當(dāng)我們仰望蒼穹時(shí)，如果機(jī)緣湊巧，將會(huì)看到一顆燒成白熾狀態(tài)的流星，拖著長(zhǎng)長(zhǎng)的尾巴從眼前掠過(guò)。據(jù)科學(xué)家統(tǒng)計(jì)，這些太空來(lái)客，以10～20公里/秒的速度闖入地球大氣層，多數(shù)在大氣層燒成灰燼，只有很少一部分墜落地面，被人們稱之為“隕石”。這些天外來(lái)客靜靜地躺在地球上，直到人類把它們發(fā)現(xiàn)，并研究出很多有價(jià)值的科學(xué)成果。

年輕的小石頭

“NWA1669”是一顆墜落在非洲撒哈拉大沙漠，重量為30克的藍(lán)色小隕石。所以，科學(xué)家給它填寫身份證明時(shí)，起了一個(gè)晦澀難懂的名字“NWA1669”，事實(shí)上那只是一個(gè)代碼，并無(wú)深?yuàn)W可言。其中NWA是英文“西北非洲”的開(kāi)頭字母，1669表示它是在撒哈拉大沙漠找到并確認(rèn)的第1669顆隕石。

科學(xué)家鑒定隕石的年齡時(shí)，要對(duì)其化學(xué)成分、紋理結(jié)構(gòu)和氧化程度進(jìn)行許多復(fù)雜測(cè)試與論證。對(duì)“NWA1669”來(lái)說(shuō)，首先是檢測(cè)它身上一些放射性元素及其它裂變產(chǎn)物的相對(duì)含量，如對(duì)它所含的“氬40”與其裂變產(chǎn)物“鉀40”進(jìn)行比較。人們就是通過(guò)對(duì)這些物質(zhì)含量的測(cè)試分析，得出“NWA1669”是在1.7億年前形成的年輕巖石。依此方法可以知道，宇航員從月球帶回的巖石年齡約45億年；來(lái)自火星與木星之間小行星帶的隕石，大部分在45億年前凝結(jié)而成；地球上最古老巖石的形成時(shí)間約為38億年。

與宇宙中在45億年前形成的大多數(shù)巖石相比，在1.7億年前形成的“NWA1669”只能算小字輩，屬于一顆年輕的小石頭。

“NWA1669”身世揭秘

為了弄清楚這顆隕石來(lái)自哪里，科學(xué)家們對(duì)它的成分進(jìn)行了測(cè)定。研究發(fā)現(xiàn)，“NWA1669”身上“鋁27”的含量，比它的同位素“鋁26”大1.6萬(wàn)倍。這一結(jié)果表明，它和地球上火山噴發(fā)時(shí)形成的玄武巖一樣，屬于巖漿巖石，它所隸屬的行星，應(yīng)該和地球一樣擁有金屬核心。因?yàn)閹r漿形成的巖石，不能低于1.5億年。否則，這顆行星無(wú)法提供足夠的熱量，來(lái)維持巖漿流動(dòng)。

顯然，月球不具備這樣的條件，因?yàn)榻?5億年來(lái)，它從未熱起來(lái)。那么，它是不是來(lái)自木星呢？木星是顆很大的行星，所以它引力很強(qiáng)，周圍大氣稠密。所以，木星上的巖石很難掙脫引力束縛進(jìn)入太空、到達(dá)地球。金星、水星也被排除在外，前者大氣密度太大，后者離太陽(yáng)太近，巖石無(wú)法從那里飛出，并進(jìn)入地球；而且小行星帶中的隕石年齡偏大。所以說(shuō)，“NWA1669”最有可能來(lái)自火星。考慮到“NWA1669”是一顆年輕巖漿巖石，如果它確實(shí)來(lái)自火星，火星構(gòu)造應(yīng)類似地球，也有一顆熔融狀態(tài)的核心，核外也有流動(dòng)的巖漿，最外層才是堅(jiān)硬的固態(tài)表面。那么，火星是否有一顆融熔的核心呢？

近年來(lái)，一直在火星考察的“勇氣”和“機(jī)遇”號(hào)火星探測(cè)器證實(shí)，幾億年前火星表面的火山處在活躍期。而根據(jù)從火星發(fā)回的照片上，火山熔巖痕跡更是清晰可辨，它表明火星上最近一次火山爆發(fā)很可能發(fā)生在200萬(wàn)年前。而且火星上的火山，還可能爆發(fā)。所以說(shuō)，科學(xué)家將“NWA1669”的籍貫定位在火星是非常客觀的。

“S、N、C”隕石家族

除“NWA1669”外，地球上還有一個(gè)以“S、N、C”字母命名的火星隕石家族。說(shuō)起這個(gè)家族的成員，還得追溯到遙遠(yuǎn)的過(guò)去。

1815年的一個(gè)夜晚，法國(guó)的馬恩省的沙西尼市郊外，有人目睹了一顆燒成白熾狀態(tài)的流星，從空中墜落地面。不過(guò)，當(dāng)時(shí)人不知道它來(lái)自火星，更不知道它是人類最早發(fā)現(xiàn)的火星隕石。和它一樣有名的隕石還有兩顆：一顆于1865年在印度的謝爾卡蒂發(fā)現(xiàn)，另一顆于1911年在埃及的奈赫萊發(fā)現(xiàn)。

直到20世紀(jì)70年代后期，科學(xué)家將這些隕石中的小氣泡，和“海盜”號(hào)火星探測(cè)器提供的火星大氣數(shù)據(jù)進(jìn)行比較后，才斷定在沙西尼、謝爾卡蒂、奈赫萊墜落的3顆隕石都來(lái)自火星，并且都屬于只有十幾億年歷史的年輕巖石。

現(xiàn)在，這3顆隕石標(biāo)本確立了以“S、N、C”為代表的火星隕石家族，其中S、N、C是3個(gè)發(fā)現(xiàn)地的英文開(kāi)頭字母。

屬于“S、N、C”家族的火星隕石，現(xiàn)在認(rèn)定的還不到30顆，其中 “NWA1669”等5顆隕石是最近3年在北非沙漠發(fā)現(xiàn)并確定的。

重8千克的“埃達(dá)79001”是1979年在南極冰原發(fā)現(xiàn)的?；瘜W(xué)分析表明，“埃達(dá)79001”大約在13億年前形成。重2千克的火星隕石“ALH84001”更是紅極一時(shí)，曾登上過(guò)1996年世界各大報(bào)刊的頭版頭條。原因是美國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)這顆隕石中含微生物痕跡，最終因證據(jù)不足被否定。作為“S、N、C”火星隕石家族新成員的“MIL03346”，是一塊重715.2克的黑色隕石，它于2003年12月15日在南極冰原中搜尋到。

如何來(lái)到地球

2002年，法國(guó)科學(xué)家布律諾-泰菲克根據(jù)“NWA1669”身上的累累傷痕推斷，在一顆小行星撞擊下，“NWA1669”獲得掙脫火星引力的初速度，并成為茫茫太空中的“流浪兒”。“NWA1669”身上的放射性元素比率表明，它受到宇宙輻射的時(shí)間已超過(guò)數(shù)千萬(wàn)年，就是說(shuō)它在太空中又“漫游”了1千多萬(wàn)年，最終沿著一條螺旋形軌跡進(jìn)入地球空間。

幸好它原來(lái)的體積足夠大，所以在與地球大氣劇烈摩擦?xí)r沒(méi)有燒成灰燼。墜入非洲大地后被人類發(fā)現(xiàn)，并確定為“S、N、C”火星隕石家族的新成員。

【責(zé)任編輯】李金