來(lái)自星星的“碰撞家族”

流星劃破夜空，隕石墜落天際，“天外來(lái)物”總能激發(fā)人類對(duì)浩瀚蒼穹的無(wú)限遐想。那么“天外來(lái)物”究竟來(lái)自何方，明亮的流星及其隕石樣本又是從何起源？有沒(méi)有可能為它們編纂一份“族譜”，為其在宇宙中的往昔“正名”呢？

科學(xué)家最新的研究成果，正逐步將這個(gè)想法推進(jìn)現(xiàn)實(shí)。

在過(guò)去，人類已知的7萬(wàn)余顆隕石中，被明確證實(shí)來(lái)源的僅占6%。唯有那些“出生地”與月球、火星及灶神星相關(guān)的幸運(yùn)兒，梳理清晰了自己的譜系脈絡(luò)，成功尋根溯源，剩余94%的隕石則始終羈旅寓居、鄉(xiāng)書難寄。直到最近，科學(xué)家在對(duì)“主小行星帶”進(jìn)行巡天觀測(cè)時(shí)，結(jié)合光譜分析與動(dòng)力學(xué)模擬，成功復(fù)現(xiàn)了卡琳、科羅尼斯、馬薩莉亞等“碰撞家族”的動(dòng)態(tài)演化過(guò)程，為大約70%的隕石找到了自己的來(lái)處和歸途。

讓我們跟隨阿塔卡馬沙漠中的“智利甚大望遠(yuǎn)鏡”，望向頭頂靜謐無(wú)垠的星空，望向火星和木星軌道之間的主小行星帶。目前已知的98.5%的小行星都在此處被發(fā)現(xiàn)，它由原始太陽(yáng)星云中的星子形成，聚集了超過(guò)50萬(wàn)顆小行星，除卻平均直徑超過(guò)400千米的智神星、婚神星和灶神星，以及唯一一顆矮行星“谷神星”外，還有數(shù)不勝數(shù)的小行星。

在木星的強(qiáng)大引力作用下，這片區(qū)域本就天體數(shù)量眾多、分布凌亂且彼此之間引力較弱，加之木星和火星之間軌道共振的影響，對(duì)主小行星帶中的星際物質(zhì)產(chǎn)生了強(qiáng)大的干擾，使得它們頻繁碰撞。據(jù)推算，在主小行星帶中，半徑達(dá)到10千米的天體，平均每1 000萬(wàn)年便會(huì)發(fā)生一次碰撞。在碰撞中，解體的天體殘骸和碎片，各自從撞擊中獲得了不同的運(yùn)動(dòng)速度和方向，形成了屬于自己的全新運(yùn)動(dòng)軌道。而那些更小的部分，則與數(shù)不清的塵埃微粒一起被甩出來(lái)，從軌道中逃脫，化作流星和隕石，奔向人類所居住的蔚藍(lán)星球。

在天文學(xué)中，為了能夠更好地區(qū)分這些“碰撞”，以便后續(xù)研究它們的具體影響，科學(xué)家創(chuàng)造了“碰撞家族”的概念，將“由一次或多次大規(guī)模碰撞事件產(chǎn)生的一組小行星”歸為一個(gè)“碰撞家族”，也就是將來(lái)自同一個(gè)母體小行星，且擁有相似的軌道元素、類似的光譜特性的碎片歸屬于一個(gè)“家族”。這意味著，現(xiàn)存于地球上的7萬(wàn)余顆隕石，只要確定了創(chuàng)造自己的“碰撞家族”，就等于找到了“族譜”。

目前，主小行星帶中已經(jīng)被明確辨認(rèn)出的“碰撞家族”約有30個(gè)，其中“卡琳碰撞家族”“科羅尼斯碰撞家族”和“馬薩莉亞碰撞家族”最為有名，它們十分年輕，在約580萬(wàn)年前、750萬(wàn)年前及4 000萬(wàn)年前的三次撞擊中誕生，同時(shí)也剛剛在最近的動(dòng)力學(xué)模擬中被證實(shí)，是地球上約70%的隕石的來(lái)源。再結(jié)合礦物學(xué)分析及隕石的“宇宙射線暴露年齡分析”驗(yàn)證，科學(xué)家更加肯定，“馬薩莉亞碰撞家族”是當(dāng)今地球上最豐富的隕石類別（L球粒隕石）的唯一可能來(lái)源。這些重大發(fā)現(xiàn)對(duì)研究宇宙生命起源、了解太陽(yáng)系演化、揭示地球歷史和地質(zhì)變化具有重大意義。

幾千年來(lái)，人類置身于浩渺的宇宙之中，數(shù)度遙望九天，對(duì)漫天星辰的探索與追尋從未停歇。人們望向主小行星帶中的一顆顆星子，望向那些微渺到難以察覺(jué)的太陽(yáng)系塵埃，創(chuàng)造了一個(gè)又一個(gè)人類文明發(fā)展史上的全新起點(diǎn)，“碰撞家族”猶如一座龐大的“宇宙信息庫(kù)”，承載著人類對(duì)外太空和未知世界的探索與猜想。