圖解太陽(yáng)系小天體（9）

文 / 葉楠

隕 石

當(dāng)流星墜落地面便成了隕石。每年都有無(wú)數(shù)顆流星墜向地球，但大部分流星體都會(huì)在大氣層中燒蝕殆盡，只有極少數(shù)能夠墜落到地球表面。不僅僅在地球上，人類在月球或火星表面發(fā)現(xiàn)的來(lái)自于其他天體的碎片也都稱之為隕石。

對(duì)于地球上的隕石來(lái)說(shuō)，如果有人觀察到撞擊過(guò)程的我們稱之為墜落型隕石，其他只是在地表發(fā)現(xiàn)的稱之為發(fā)現(xiàn)型隕石。對(duì)于地球的歷史來(lái)說(shuō)，人類的出現(xiàn)只是一個(gè)相當(dāng)短暫的過(guò)程，所以墜落型隕石的發(fā)現(xiàn)數(shù)量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于發(fā)現(xiàn)型隕石。按照隕石的物質(zhì)成分我們還可以將其分為石隕石、石鐵隕石和鐵隕石三類。

石隕石

石隕石是地球上已發(fā)現(xiàn)隕石中數(shù)量最多的，分為球粒隕石和無(wú)粒隕石兩類。墜落到地球上的隕石中86%都是球粒隕石，8%是無(wú)粒隕石。球粒隕石的名字不是來(lái)自于隕石的外表，而是源自隕石中那些直徑只有幾毫米大小的球形顆粒物。這些球粒通常由鈣鋁元素組成，又稱為鈣鋁包體。它們是太陽(yáng)系最早凝結(jié)的物質(zhì)，并一直保存至今，記錄了太陽(yáng)系早期形成的珍貴信息。圖為1969年墜落在墨西哥的碳質(zhì)球粒隕石CV3。

石鐵隕石

石鐵隕石是隕石家族中顏值最高的成員，分為橄欖隕石和中鐵隕石兩類，整體占隕石發(fā)現(xiàn)數(shù)量的2%左右。艾斯克爾石鐵隕石屬于橄欖隕石，左圖是它的切片，可以清晰的看到懸浮在金屬基質(zhì)中的橄欖石晶體，這些晶體猶如散落在夜空中的璀璨繁星。橄欖隕石的基質(zhì)部分同鐵隕石類似，主要由鎳和鐵組成。橄欖隕石雖然美麗，但卻稀少，更多的石鐵隕石主要是中鐵隕石。中鐵隕石呈不規(guī)則的角礫狀，主要由鎳鐵金屬和硅酸鹽組成。右圖為發(fā)現(xiàn)于智利阿塔卡馬沙漠中的死牛隕石切片，在19世紀(jì)被發(fā)現(xiàn)時(shí)，因?yàn)楸痪哂秀y色光澤的金屬包裹，還被誤認(rèn)為是一個(gè)銀礦。

鐵隕石

鐵隕石顧名思義主要是由鎳鐵金屬組成的隕石。而許多鐵隕石的來(lái)源卻是通過(guò)考古發(fā)現(xiàn)的。這是由于早在石器時(shí)代，人類尚未掌握冶鐵技術(shù)，只能利用隕鐵來(lái)制作工具。鐵隕石相對(duì)是比較好分辨的一類隕石，在穿越大氣層時(shí)，摩擦產(chǎn)生的熱量使得表面融化并在墜落冷卻后形成一層黑色的氧化亞鐵外殼。之后在長(zhǎng)期氧化作用下，氧化亞鐵又會(huì)變成紅色的氧化鐵，也就是鐵銹。當(dāng)把鐵隕石切片后會(huì)呈現(xiàn)出一種非常漂亮的花紋（左圖），它們是由相互交錯(cuò)的晶體結(jié)構(gòu)組成的。右圖為現(xiàn)存北京天文館B館南側(cè)的南丹隕石，是一塊重達(dá)680千克的鐵隕石，發(fā)現(xiàn)于廣西壯族自治區(qū)南丹縣。

阜康隕石

阜康隕石重達(dá)1噸，于2000年發(fā)現(xiàn)于我國(guó)新疆維吾爾自治區(qū)的阜康附近的戈壁上。它本是一塊外表并不起眼的石頭，但在切開之后，大大小小半透明的橄欖石晶體鑲嵌在白色的鎳鐵基質(zhì)之中，美麗的景象讓人驚嘆不已。也正因?yàn)殚蠙祀E石這種特殊的結(jié)構(gòu)，阜康隕石身價(jià)暴漲，在海外市場(chǎng)上1克隕石甚至要價(jià)在30美元以上。左圖為美國(guó)亞利桑那州西南隕石實(shí)驗(yàn)室的馬文-基爾格萊手持一片阜康隕石，在陽(yáng)光的照耀下，隕石金光閃閃。右圖為現(xiàn)存于我國(guó)新疆自然博物館的阜康隕石切片標(biāo)本。

阿勒泰隕石雨

上圖為1898年發(fā)現(xiàn)于阿勒泰地區(qū)的隕鐵，長(zhǎng)2.58米、寬1.89米、高1.76米，體積3.5立方米，近30噸重，含鐵量88.7%。這是我國(guó)最大、世界第四大的鐵隕石，現(xiàn)存于新疆地質(zhì)礦產(chǎn)博物館內(nèi)。2004年和2011年，在阿勒泰地區(qū)科學(xué)家又分別發(fā)現(xiàn)一塊重達(dá)430千克的烏拉斯臺(tái)鐵隕石和一塊重達(dá)5噸的的烏希里克鐵隕石，經(jīng)過(guò)大量測(cè)試分析和對(duì)比，最終證明這三塊隕鐵是成對(duì)隕石，也就是說(shuō)它們?cè)趤?lái)到地球之前是一塊石頭。2016年，將這三塊隕石統(tǒng)稱為阿勒泰隕石雨，其灑落范圍是世界最長(zhǎng)的，達(dá)到425千米。下圖為烏希里克鐵隕石切片。

霍巴隕鐵

霍巴隕鐵于1920年在納米比亞赫魯特方丹附近的西霍巴農(nóng)場(chǎng)內(nèi)被發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)寬均為2.7米、高0.9米，重約66噸，是鐵隕石中質(zhì)量最大的一顆。由于質(zhì)量巨大，從發(fā)現(xiàn)之初至今它從未移動(dòng)過(guò)地點(diǎn)。科學(xué)家估計(jì)霍巴隕鐵是約8萬(wàn)年前從空中墜落的，但是質(zhì)量如此之大的隕鐵并沒(méi)有砸出巨大的隕石坑，科學(xué)家認(rèn)為是由于它在進(jìn)入大氣層后如打水漂般慢慢降落，最終墜落速度并不是很快?；舭碗E鐵由于長(zhǎng)時(shí)間的雨水侵蝕，以及科學(xué)取樣和盜取破壞行為使其質(zhì)量逐年減損，估計(jì)目前剩下的質(zhì)量還有60噸。

阿顏德隕石

阿顏德隕石是地球上已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的碳質(zhì)球粒隕石中最大的。1969年2月8日，一顆火流星從墨西哥奇瓦瓦州上空滑落，在大氣中破碎后墜向地面，經(jīng)過(guò)廣泛的搜尋，共找到2噸的隕石碎片。由于隕石樣品數(shù)量大，阿顏德隕石被稱為歷史上被研究的最徹底的隕石。經(jīng)過(guò)研究，科學(xué)家判定阿顏德隕石的年齡達(dá)到了46.7億年，是已知最古老的隕石，比地球上已知最古老的巖石還要早2.87億年。天文學(xué)家普遍認(rèn)為這類隕石能夠揭示太陽(yáng)系早期形成時(shí)期的物質(zhì)構(gòu)造。圖為一枚阿顏德隕石的切片。

弗里德堡隕石坑

位于南非的弗里德堡隕石坑是地球上已經(jīng)確認(rèn)的最大的隕石坑，2005年因其特殊的地質(zhì)景觀被聯(lián)合國(guó)教科文組織列為世界遺產(chǎn)之一。弗里德堡隕石坑直徑在250～300千米之間，據(jù)估計(jì)形成于20億年以前，造成隕石坑的小行星直徑估計(jì)在5～10千米。弗里德堡隕石坑具有多環(huán)結(jié)構(gòu)，這在太陽(yáng)系中其他天體上很常見，但在地球上卻是為數(shù)不多的幾個(gè)之一。在隕石坑附近巖體中有著世界上已知最大的鉑族金屬礦藏，這可能也與當(dāng)時(shí)的撞擊有關(guān)。

月球隕石

大多數(shù)隕石都來(lái)自于彗星或小行星，但也有一些來(lái)自于我們的衛(wèi)星月球或者其他大行星。上圖是1979年發(fā)現(xiàn)的第一顆月球隕石，編號(hào)為YAMATO 791197，重52.4克，但在發(fā)現(xiàn)之初并未能判定它的來(lái)源。1981年，同樣是在南極洲發(fā)現(xiàn)的另一顆隕石Allan Hills 81005以及其他20多顆隕石一起被確認(rèn)來(lái)源于月球，這些隕石總重量在8千克左右。這些月球隕石應(yīng)當(dāng)是在早期月球受到小行星巨大撞擊形成環(huán)形山時(shí)飛離月球表面。第一顆被確定確切位置來(lái)源的月球隕石是2002年在阿曼發(fā)現(xiàn)的SaU 169（下圖），該隕石被認(rèn)為是源自34萬(wàn)年前形成拉朗德環(huán)形山的撞擊?，F(xiàn)在地球上大約每發(fā)現(xiàn)1000顆隕石，其中會(huì)有1顆來(lái)自于月球。

火星隕石

火星隕石是指在火星上形成，因?yàn)楸恍⌒行腔蝈缧亲矒舳鴱幕鹦菕伾涑鰜?lái)并墜落到地球上的隕石。隨著火星探測(cè)器對(duì)火星表面的不斷探索和研究，現(xiàn)在地球上已經(jīng)被確認(rèn)來(lái)自火星的隕石數(shù)量已經(jīng)有數(shù)百顆。左圖是被稱為“黑美人”的火星隕石，重約320克，于2011年在撒哈拉沙漠被發(fā)現(xiàn)，形成年代約在21億年以前，是迄今為止發(fā)現(xiàn)的第二古老的火星隕石。右圖是重達(dá)1.93千克的ALH 84001，這是1984年發(fā)現(xiàn)于南極洲的一枚火星隕石，也是已發(fā)現(xiàn)最古老的火星隕石，年齡約有41億年。1996年有科學(xué)家聲稱在這塊隕石中發(fā)現(xiàn)了類似微生物化石的特征，在當(dāng)時(shí)引起了全世界的關(guān)注，但是后續(xù)研究結(jié)果并未支持這一論斷。

不同的隕石能為我們帶來(lái)不同的信息和價(jià)值，石鐵隕石尤其是橄欖隕石因其璀璨的截面特征成為了部分人眼中的奢侈品；球粒隕石因其鎖定了太陽(yáng)系早期形成時(shí)期的物質(zhì)信息而成為了天文學(xué)家們的關(guān)注目標(biāo)；而鐵隕石早在石器時(shí)代就已經(jīng)被早期人類所利用。除了地球以外，人類在月球和火星上也發(fā)現(xiàn)過(guò)來(lái)自其他天體的隕石，如月球上的主教坑隕石和哈德利溝隕石，以及火星上的隔熱罩巖。至此，我們已經(jīng)介紹了太陽(yáng)系內(nèi)已知的大部分小天體類型，下期我們將介紹那些來(lái)自于太陽(yáng)系邊緣地帶，甚至來(lái)自于太陽(yáng)系以外的小天體。