天文學家揭秘「阿勒泰隕石雨」

2016-10-21 09:00

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中國科學家證實新疆境內曾發生目前已知世界最大規模隕石雨(新華社)

中國科學家證實新疆境內曾發生目前已知世界最大規模隕石雨(新華社)

一塊1898年發現的重達28噸的巨大鐵隕石、一塊2004年發現的430公斤鐵隕石、一塊2011年發現的5噸鐵隕石,這三位跨越118年的「天外來客」如何來到地球?他們之間又有何聯繫?

13日,中科院紫金山天文台的科學家宣布,這些隕石同屬於世界上最大的一場隕石雨──國際隕石學會命名為「阿勒泰隕石雨」。

始於1898年,一個跨越118年的「科研專案」

阿勒泰山脈地形錯綜複雜,氣候異常多變,常常山腳下烈日當空,到山脈腹地卻飄著雲朵,氣溫驟降,一場雷陣雨說到就到。由於是沙漠地區、植被稀少、人跡罕至,這里一直是中國隕石發現的熱點地區。

1898年,牧民們在新疆北部阿勒泰地區青河縣域內的戈壁灘上發現了一塊「大銀子」,外形看上去有些像駱駝,當地人取名為「銀駱駝」。這塊重達28噸的大石頭後來被確定為新疆鐵隕石(國際命名為Armanty),是世界第四大隕石。

此後的100多年間,在阿勒泰地區不斷地發現一些隕石,其中比較大的是2004年發現的430公斤的鐵隕石烏拉斯台(Ulastai),2011年發現的5噸重的烏希里克(Wuxilike)。

「此前大家並沒有將這些隕石放到一起去做研究,直到幾年前,科研人員發現,這3塊大鐵隕石分布在東南至西北走向的一條直線上,似乎在墜落地點上有著很強的某種相關性。」中科院紫金山天文台天體化學與行星科學實驗室首席科學家徐偉彪說,此後,陸續在該區域又發現了數塊大質量的鐵隕石個體,不斷地印證著這種推測──新疆阿勒泰地區有可能發生過一場規模空前的隕石雨。

為了證實推測,中科院行星科學重點實驗室與美國加州大學洛杉磯分校合作,前者負責鐵隕石的礦物岩石學研究,後者負責中子活化分析。分析結果表明三塊隕石無論是礦物岩石結構還是微量元素化學成分均非常一致,可以確定為成對隕石,同屬於IIIE群鐵隕石。

「這意味著,雖然這些隕石被發現的時間跨越了100多年,但它們在光臨地球之前,來源於同一母體,是在穿過地球大氣層時,發生爆炸後散落開來,形成了一場巨大的隕石雨。」徐偉彪說。

425公里,這場「雨」下得究竟有多大?

新疆阿勒泰地區被譽為中國「雄雞」版圖一簇華麗的尾羽,全球最長最廣的星星隕落帶,從阿勒泰地區東南面成一條直線伸展到西北面,綿延425公里。如此大的隕落面積,究竟來自一場多大的隕石雨?

科學家介紹,一場普通的隕石雨分布範圍通常在幾公里到幾十公里之內。比如,2013年俄羅斯車里雅賓斯克隕石雨,曾造成1200人受傷,其隕落帶長度僅為20公里。而1976年的吉林隕石雨,為70公里。此前,公認為世界第一長隕石雨納米比亞的傑本(Gibeon)隕石雨,則為275公里。

近日,國際隕石學會對中國科學家這項發現表示認可,正式批准把包括新疆鐵隕石、烏拉斯台、烏希里克在內的隕石統稱為「阿勒泰隕石雨」。

遺憾的是,這樣一場堪稱壯觀的隕石雨並未在歷史文獻上留下任何記載,甚至在阿勒泰地區留下的遠古岩畫中也找不到任何線索。科學家推測,一方面是由於阿勒泰地區人煙稀少,另一方面,則很有可能說明這場隕石雨發生在人類文明之前。

「發現隕石過程比較特殊,即使看到光、聽到聲音,真正能找到的仍然很少。但是,以阿勒泰隕石雨的規模以及其對地球造成的影響,如果是發生在已有人類文明之時至少會留下一些記錄。」徐偉彪說。

月球是地球的「親妹」?隕石研究如此「腦洞大開」靠譜嗎?

雖然富含各種不同的元素,但經過了大氣層暴力燃燒的隕石大多「顏值」不高,即使是剛剛掉落在地球上的「小鮮肉」看起來也是一副平凡無奇的樣子。據科學家長期的觀測,每年降落到地球上的隕石有20多噸,但是絕大多數隕石都隕落到大海、沙漠、森林和人煙稀少的山區,被收集到的隕石十分罕見,平均每年發現的目擊隕石僅10多次。

研究這些「相貌敦厚」的「天外來客」究竟有何意義?

科學家認為,隕石是茫茫宇宙給人類帶來的厚禮,對它們進行全方位的「體檢」能夠獲得眾多第一手的資訊,有助於揭示全球天文學界至今仍在苦苦探索的「三起源」,即宇宙起源、天體起源和生命起源。

例如,通過「解剖」火星隕石,發現這塊隕石記錄了2億年前火星所發生的岩漿活動,直接改變了人類對火星的認知。

近日,通過研究月球隕石,中美兩國的天文學家又有驚人發現:月球很有可能是地球和其他星體「暴力相撞」的產物,她是地球的「親姐妹」。

從事該項研究的中科院紫金山天文台科研人員介紹,美國阿波羅登月計畫和蘇聯探月計畫從月球上採集了380多公斤的岩石樣品,中外科學家研究發現,月岩中所含的氧同位素組成比例與地球的物質完全一樣,相當於「DNA」幾乎一致。月岩中揮發性元素的含量卻比地球低很多,也符合月球在撞擊過程中經歷極端高熱而被蒸發掉了的推測。

「2017年,中國的嫦娥5號將從月球上帶回第一抔中國月壤,目前紫金山天文台正在積極準備,引進了一整套研究月岩的先進儀器。我們期待通過更多的月球樣品研究,為解答月球起源和演化之謎提供更多的有用資訊。」徐偉彪說。

是什麼讓隕石身價不菲?

中科院紫金山天文台隕石研究專家徐偉彪告訴記者,由於數量稀少、科研價值較大,隕石身價不菲。有些隕石甚至價超黃金、鑽石。

隕石也稱「隕星」,是地球以外脫離原有運行軌道的宇宙流星或小行星碎塊飛快散落到地球或其他行星表面的未燃盡的石質的、鐵質的或是石鐵混合物質。大多數隕石來自于火星和木星間的小行星帶,極少部分來自月球和火星。

目前紫金山天文台天體化學與行星實驗室中擁有火星隕石、月球隕石、新疆鐵隕石、全球最新鮮隕石等多種隕石樣本。徐偉彪指著一小塊灰色的石頭向記者介紹,這塊隕石是今年8月在青海班瑪縣隕落的,是目前收集到的最新鮮的隕石。從科研角度來看,它屬於一般的普通球粒隕石,沒有太大科研價值。但由於它是最新發現的,在市場上價格卻非常高。

徐偉彪介紹,目前全世界共收集到5萬多塊隕石樣品,包括在南極地區和非洲沙漠地區收集到的大量隕石,大致分為石隕石、鐵隕石、石鐵隕石、玻璃隕石、宇宙塵等幾大類。

作為「天外來客」,隕石送來了大量宇宙深處的秘密。科研人員介紹,隕石記錄著太陽系天體形成演化的資訊,成為太陽系成長的宇宙「化石」標本。與此同時,墜落地球表面的原始隕石,也為人們打開了一扇探尋地球深處奧秘的「視窗」。

出於科研目的,很多科研單位元都會到國際市場上去購買隕石。國內外也有越來越多的人喜愛隕石並開始收藏隕石。

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