“陨石猎人”沙漠寻宝手记

2022-05-30 06:00范焱李世杰
知识就是力量 2022年11期
关键词:球粒戈壁滩陨石

范焱 李世杰

因特殊的地理位置和自然条件,沙漠地区成为陨石的“宝库”。让我们跟随“陨石猎人”的脚步,深入中国的库姆塔格沙漠的戈壁滩,一起寻找陨石吧!

天外来客——陨石

构成地球表面的坚硬物质,被称为岩石、石头或石块。但有一种“石块”却不是产自地球,这就是从天而降的“宝藏”——陨石。

陨石是地外天体的碎片陨落到地球的岩石样本,是太阳系诞生、成长等重要信息的载体,能为科研人员提供大量宝贵的信息。陨石大体可分为石陨石、铁陨石和石铁陨石。

2018年6月1日,云南西双版纳傣族自治州上空出现陨石雨。图为科研人员回收的西双版纳陨石雨中最大的主体陨石坑(下图)以及一号陨石和二号陨石实物(右图)

陨石经过大气层时,与大气发生剧烈摩擦,继而燃烧,这就是火流星。科研人员将能观察到火流星现象并且很快收集到的流星残骸,称为降落型陨石,把其他的陨石(没有观察到火流星现象)称为发现型陨石。

去沙漠戈壁滩寻找陨石

中国西部和北部有着广袤的沙漠,例如位于甘肃西部和新疆东南部交界处的库姆塔格沙漠、位于新疆的塔克拉玛干沙漠等。这些沙漠的四周边缘分布有广阔的砾漠,俗称“戈壁滩”。

“猎陨团队”集结出发

那么,科研人员是如何在沙漠中寻找陨石的呢?

通常,“陨石猎人”不会单打独斗,而是集结一支10到20人的专业“猎陨团队”,驱车前往可能存在陨石的地区。

途中,“陨石猎人”首先对野外进行目视搜寻,发现陨石或者高度疑似陨石的石块后便驻车。之后,每个团队成员负责一片区域,进行细致地徒步搜寻、鉴别并回收。搜寻完成后再次集结队伍,前往下一处可能发现陨石的地区。

五大特征辨陨石

戈壁滩中有大大小小、形形色色的石块,在这多如繁星的石块中,如何鉴别谁是陨石呢?

独特的印记

前文提到,陨石穿越大气层时,与大气摩擦后会燃烧,这就在其表面留下了独特的印记。这些独特的印记是区分陨石与地球岩石的一大标志,具体包括有熔壳、龟裂纹和气印等。当然,由于沙漠的极端环境,部分沙漠陨石的熔壳并不明显,需要仔细观察鉴别。

到目前为止,中国沙漠陨石主要是在库姆塔格沙漠周缘的戈壁滩收集到的,尤其是在新疆哈密南部区域发现大量陨石,这意味着此区域非常适合进行搜寻陨石的活动。因此,虽然沙漠地区地形多变、条件艰苦,但科研人员依旧乐此不疲。

独特的物理性质

陨石的组成与地球岩石相差较大,因此二者的物理性质有很大差别,这可以帮助我们鉴别陨石。首先,大多数陨石中含有铁镍金属矿物,密度在3.5克/立方厘米左右(铁陨石和石铁陨石有着较高的密度,一些无球粒陨石密度低于3.5克/立方厘米),这高于大部分地球岩石。其次,大多数陨石比地球岩石致密,有着较小的孔隙度。最后,大多数陨石有磁性。

独特的球粒

球粒陨石是一类比较原始的陨石,诞生于太阳星云中,由于低重力环境,宇宙尘埃会逐步吸积成一个个球状颗粒,我们称之为“球粒”。如果你在戈壁滩发现一块有着球状颗粒的石块,那么恭喜你——多半找到从天而降的“宝藏”了。

独特的伤痕

太阳系内部环境并不是“静如止水”的,它时刻处在“枪林弹雨”之中,飞来飞去的“子弹”可以是大小不同的小行星,甚至是较大的天体。部分降落在地球上的陨石,是小行星或者较大天体之间因相互撞击而脱离“母体”,继而被地球轨道所捕获的。这些撞击会在陨石中留下“伤痕”,我们称其为“冲击熔融”现象,这是识别陨石的有效手段。

陨石中的冲击熔融特征

 沙漠陨石中的铁锈(摄影/刘冰寒)

独特的铁锈

在被收集到之前,沙漠陨石往往已在沙漠中“沉睡”多年。在这一段时间内,陨石会受到环境的风化作用。铁镍金属作为陨石中特有的组成矿物,其受到风化作用通常会形成铁锈,这也可以帮助我们在野外快速识别陨石。

以上五大特征可以帮助我们在野外快速识别陨石,但由于陨石种类的多样性,不需要全部满足以上特征。例如,有部分陨石的致密性并不一定高,部分陨石的熔壳在地表风化过程中已脱落,无球粒的陨石也不出现球粒,铁陨石往往是一个个的“锈铁块”等等。因此对于特征不明显的“疑似陨石”,还需在实验室进一步分析鉴定。

研究陨石可獲得有关太阳系的平均化学成分、形成与演化、有机质的起源、空间环境等科学信息。如果你也对这些“天外来客”感兴趣,平时要多关注相关信息,储备好基础的数理化知识,为成为“陨石猎人”做准备!

知识拓展  

另一个陨石“宝库”——南极

除了沙漠,南极地区也是陨石的“宝库”。1912年,澳大利亚南极探险队在南极发现了第一颗陨石。如今,科学家将雷达数据、地表温度、地表坡度、冰盖移动速度和冰层厚度等数据输入到人工智能算法中,绘制出一张“藏宝图”,列出陨石可能的“藏身之处”,结果发现其中许多陨石地点离现在的南极科考站非常近。这一研究结果有望促进科学家采集“遗落”在南极的陨石。

(责任编辑 / 高琳  美术编辑 / 周游)

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