陨石：深空探测的钥匙

◎文图 中国科学院地质与地球物理研究所 胡森 林杨挺

陨石：深空探测的钥匙

◎文图 中国科学院地质与地球物理研究所 胡森 林杨挺

小编的话：

你了解陨石吗？到底什么叫陨石？陨石的定义其实很简单：坠落到地球的地外碎块都可称作陨石。而大范围的陨石降落事件就是我们常说的“陨石雨”。那么，为什么将陨石称为深空探测的钥匙呢？今天，我们就先从陨石的类型划分说起。有图有真相哦！

穿越宇宙的精灵

你知道吗？陨石和流星都来自流星体，它们就像一群穿越宇宙的精灵，当流星体足够大，并能承受住大气层的严峻考验落到地面，就被称为陨石。除陨石外，微米至毫米级的星际尘埃（微陨石）也在不断沉降到地球，由于其粒度细小，不容易被发觉，但在深海沉积物、南极冰雪、黄土、K/T界线地层等都能检测和回收到微陨石。高速（可达100千米/秒）的星际尘埃穿过地球大气时，由于摩擦作用会发热发光，就成了人们通常能观看到的流星(雨)。除陨石外，目前人类还通过高昂代价的深空探测项目，直接收集到了一些地外样品，如月岩、细川小行星样品、星际尘埃、太阳风粒子等。

Allende碳质球粒陨石

陨石的分类体系随着研究的不断深入而逐渐建立起来。一些科学家根据硅酸盐和金属的相对含量将陨石划分为石陨石、石铁陨石和铁陨石。石陨石又可分为球粒陨石和无球粒陨石。让我们看看它们长啥样吧！

球粒陨石中炉条状的橄榄石球粒的正交偏光图像

NWA7325无球粒陨石

Toluca铁陨石（IAB型）及其内部结构

Esquel陨石（一种石铁陨石）

另外一些科学家根据陨石的成因特征，又将陨石划分为未分异的陨石（即球粒陨石）和分异的陨石两大类。

球粒陨石的全岩化学成分与太阳的成分基本一致，表明球粒陨石自从形成之后就一直保存到了现在，因而最原始。相比之下，分异型陨石由于经历过更复杂的岩浆活动，记录了形成之后的演化信息，其全岩成分与太阳有较大差异。

Agoudal铁陨石（IIAB型）

球粒陨石在太阳系中形成的相对位置

球粒陨石

球粒陨石主要包括顽辉石、普通球粒和碳质球粒三种类型，目前发现少量的K群和R群球粒陨石。从距太阳的位置来看，顽辉石球粒陨石－普通球粒陨石－碳质球粒陨石离太阳的位置越来越远。

分异型陨石

分异型陨石可粗略分为三类：无球粒陨石、石铁陨石和铁陨石。铁陨石可根据是否经历过岩浆作用分为岩浆型和非岩浆型铁陨石，并可再仔细分为若干类。石铁陨石主要包括中铁陨石和橄榄石铁陨石。无球粒陨石可再细分为原始无球粒陨石、月球陨石、火星陨石、HED族陨石（来自灶神星）和其他五族。

月球陨石

月球陨石ALH 81005

月球陨石可分为三大类：玄武岩质、斜长岩质和混合岩质，为月球的形成和演化提供了大量的信息。

月球角砾岩陨石NWA4898的背散射图片

火星陨石

火星陨石也称为SNC族陨石，为Shergottites（辉玻无球粒）、Nalkalites（辉橄无球粒）和Chassignities（纯橄无球粒）三个英文单词首字母的缩写。我国在南极回收的两块火星陨石均为二辉橄榄岩。

火星陨石Tissint于2011年降落，是已知最新鲜的火星岩石样品，从而提供了研究火星有机质独一无二的机会。Tissint陨石的形成年龄约为6亿年，因而保存了6亿年以来火星表面的一些信息。基于对Tissint陨石的研究结果表明，约在0.7百万年前，最后一次小行星撞击将Tissint陨石抛射出火星，其经过长时间的飞行，于2011年降落至地球。Tissint陨石的有机质提供了火星古环境的信息，揭示了火星地下仍存在宜居环境，并且提供了火星可能曾存在生命的证据。

火星陨石Nakhla

火星陨石Tissint

美国国家航空航天局计划在2020年前后从火星采集样品。在此之前，火星陨石是唯一能获得的火星样品。即便将来采集到火星样品，火星陨石仍具有不可替代性，因为这些陨石随机来自火星表面，代表了更多、更大的区域。怎么来判定这颗陨石是否来自火星呢？首先，用放射性同位素衰变测出这些陨石的年龄大部分不到2亿年，表明它们来自一个比月球更大的星体（月岩的年龄一般老于30亿年），岩浆活动持续了更长的时间。满足这一条件的对象只有火星、金星和水星，但金星有十分致密的大气层，水星远离地球而靠近太阳。最令人信服的证据来自火星陨石中撞击形成的熔融玻璃所捕获的火星大气样，对这些气体成分分析后发现，其化学和同位素组成均与“海盗号”飞船对火星大气的直接测量结果完全一致，不同于地球或其他行星的大气。此外，近年火星车对着陆区岩石的就位分析，也证实了这些陨石来自火星。

虽然陨石分类比较复杂，但是读完这篇文章有没有觉得自己对陨石又了解了许多？人类不会永远待在地球这个摇篮，未来一定会走出地球，向茫茫宇宙迈进。而陨石就像一把深空探索的钥匙，我们相信，随着对陨石奥秘的深入研究，将会给人类带来更多惊喜的发现！

（本文摘编自“中科院地质地球所”微信公众号）