本文来自微信民众号：格致论道讲坛（ID：SELFtalks），作者：林杨挺，题图来自：《火星救援》

今天咱们一起来聊聊陨石的隐秘和地外天下的故事。

若是在晴朗的夜晚瞻仰星空，有时刻我们可以看到流星划过。在碰着流星雨的时刻，年轻人一样平常喜欢竞赛谁看到的流星更多。

现实上，流星和陨石之间是没有关系的。

林杨挺，中国科学院地质与地球物理研究所研究员

流星是宇宙中很小的灰尘，它在高速穿过地球大气层的历程中，因摩擦而发光发烧，因此大部门流星都被燃烧掉了，只有很小的一部门可能会残留下来。

若是想要寻找这些流星的灰尘，那最好是到大气层外面去，比如在空间站上搜集。

火流星

陨石与火流星有关。火流星是突入大气层的小行星，它以每秒十几公里甚至二十公里的速率撞击地球，在穿过地球大气层时因高速摩擦会形成一个火团。

由于火流星往往对照大，没有燃烧完全的部门掉落到地上被我们捡到，这就是我们说的陨石。

熔壳——区别真假陨石的最主要特征

从陨石的下降历程，我们可以知道，陨石区别于地球岩石的一个特征，那就是它在高温燃烧历程中，外面熔融并快速冷却而形成了一层玻璃，我们称之为熔壳。

外面的这层玻璃厚仅约一毫米，跟陨石内部完全纷歧样，以是很好区分。另外，这层玻璃往往会龟裂成多边形，时间长后会异常显著。

我们经常会收到一些爱好者寄来的所谓陨石，其中大部门是假的。

有些寄来的样品外面虽然会有“熔壳”，但现实上大部门是沙漠上一些石头的漆皮，这层漆皮与内部组分是延续的；另外有一部门是玄色的铁矿石，也不是真正的陨石。

熔壳是陨石最主要的特征，本质上是外面的一层玻璃。大部门熔壳是玄色的，但有极少数异常特殊，呈现出像玉石般漂亮的绿色。

也许90%的陨石含有金属颗粒，我们知道金属是很容易生锈的，以是去除熔壳的陨石内部身分常表现为浓淡纷歧、锈迹斑斑的褐色，这也是判定大部门陨石的主要特征。

除了金属身分，陨石中另有一些很小、很圆的石质球体，它是在没有重力的条件下熔融形成的，以是形态异常圆，我们称之为球粒，具有球粒的陨石称之为球粒陨石。

球粒陨石

除此之外，另有一些人人可能对照熟悉的、由金属组成的陨石，叫铁陨石。

在乌鲁木齐新疆地质矿产博物馆前，摆着一块我国最大的铁陨石——新疆铁陨石。

新疆铁陨石

若是从铁陨石上切割下来一块并打磨抛光，然后用很稀的酸来侵蚀外面，会发生不均一的花纹。

这个花纹现实上是由于两种差异的铁镍合金中镍含量差异，因此其抗侵蚀性纷歧样，就会泛起这种花纹。

这需要上百万年的时间逐步冷却才气形成，以是在实验室中是没有设施仿制的。

火流星若是落地之后马上被人们捡到，我们称之为眼见下降型陨石。

昔时欧阳自远院士率领研究人员，在吉林考察我国最著名的一块石陨石，那也是天下上最大的石陨石雨，其中最大的一块快要1.8吨。

眼见下降型陨石异常稀疏。另外，由于它刚刚掉下来就被捡到了，以是它很新鲜。

在我国有一些很著名的眼见陨石，包罗1976年坠落在贵州省的清镇陨石、1973年坠落在陕西省的宁强陨石，以及含有高压矿物的随州陨石和岩庄陨石。现在我国捡到的著名字的眼见陨石也许只有67块，照样异常少的。

一样平常情形下陨石都坠落在人烟稀疏的地方，然则少数情形下会砸到人、汽车甚至砸到人家里。

2008年，在北京距清东陵约3km的一个叫兴隆泉的小乡村，也发生了一次陨石坠落事宜。这间屋子的女主人脱离沙发没多久，一个陨石直接砸穿房顶，打到沙发上，最后弹到床上。陨石在镜子上还留下擦痕，陨石碎裂成几块，总重约3kg。

这是异常稀疏的事宜，而且很幸运，不仅没伤着人，还发了一笔财。

2013年，在俄罗斯发生了一起异常著名的车里雅宾斯克陨石雨事宜。其中最大的一块陨石直接砸进湖里，收集到的样品总重量跨越1吨。

此次陨石撞击的能量异常大，强烈的冲击波损毁了许多建筑物，间接导致1000多人受伤。

俄罗斯车里雅宾斯克陨石雨

小行星撞击地球虽然是很小概率的事宜，但有可能是大灾难。

模拟计算解释，若是小行星的直径跨越140米，那么陨石撞击会给一个区域带来灾难，若是是一公里以上的小行星撞击，就有可能导致全球性的灾难。

走，去南极捡星星

我们在地球上看到掉下来的陨石照样很少的，捡到有1300块左右，而现实上著名字的陨石也许有6万多块，大多数陨石我们并不知道它是什么时刻掉下来的。

那里是捡陨石的好去处呢？

南极！

人人都知道，南极不仅天气恶劣，而且有许多异常危险的地方，以是我们内陆队去南极内陆科考之前需要送行，要喝壮行酒。

第22次南极科考内陆队出征仪式（2005.12.23）

我们去距离中山站400多公里的南极格罗夫山，路上走了8天，在2005年的最后一天才到达营地。

刚到营地的时刻，虽然我们队里11小我私家做的是林林总总的野外考察事情，但人人想到的第一件事就是去找星星。

第一个找到陨石的是机械师徐霞兴，他一找到陨石就赶快喊：“林先生，林先生，快过来”。虽然我一直做陨石研究，但那也是第一次亲眼看到星星掉落在地球上的样子，以是那时对照激动。

第二天是2006年元旦，人人做的第一件事照样找星星。最后我们每小我私家都找到了陨石，这也是我自己亲自找到的第一块陨石，圆了我到南极找陨石的梦想。

南极格罗夫山区域的地表是蓝盈盈的冰面，部门外面覆盖着雪，陨石在这个靠山下是异常显眼的，以是很好找。

在冰渍带由于有许多地球上的石头，找起来会对照费劲，然则认准陨石的熔壳特征，照样很容易辨认出来的。

当地的卫星图显示，冰从右边往左流动，被山脉挡住了，而陨石大多漫衍在山脉的下游。

黄色和红色符号示意发现陨石的位置，绿色符号示意营地位置

在南极遇到的难题之一是白化天，天地白茫茫一片，不仅什么都看不见，还会失去方向感。

最危险的是冰缝，由于冰缝被雪盖住了，现实上是看不见的，只有车子从上面轧已往才显露出来。

若是是很大的冰缝，车子和人都市掉进去，一定就回不来了，这是异常危险的。

这次由于有经验丰富的机械师徐霞兴和李金雁，以及队长琚宜太，以是照样对照平安的。

在南极生涯的主要问题是没有青菜吃，猪肉、牛肉、羊肉都冻得硬邦邦的，需要用斧砍。

那时我们只带了一棵大白菜，就一直留着过春节包饺子的时刻才吃。

在南极内陆的58天里，人人的野外考察事情都完成了，还捡到了5354块陨石，都很喜悦，返程时也轻松了许多。

是不是陨石都掉到南极去了，以是我们才都到南极去找？

实在不是的。陨石掉在地球上哪一地方的概率是一样的，也许一年中一万平方公里的范围内会有几块，甚至更少一些。

南极之以是陨石对照多的缘故原由有两个，一是南极异常冷异常干，陨石是很怕水的，只有在很干的环境下才可以保留上百万年；二是陨石随着冰流动并在被山脉阻挡的地方停下来，强烈的风将冰吹没了，陨石就留了下来，以是南极是找陨石最好的地方。

除了南极，找陨石的另一个好地方是沙漠。

由于沙漠异常干，陨石在沙漠里保留十几万年也没有问题，然则沙漠中没有冰来搬运陨石，以是相对南极来说，陨石不会在沙漠中被集中到某一个地方。

我国西北，尤其新疆有大面积的沙漠。近年也陆续发现了较多的陨石，已命名的中国沙漠陨石有251块。

这些陨石是异常珍贵、稀罕的器械，那么我们若是发现了陨石之后，需要注重一些事项。

首先要从多个角度给陨石拍一些照片，纪录陨石掉在地上的样子，然后用GPS纪录地理坐标，另外可能要纪录一下周边的地貌环境，特别注重要在干燥条件下保留陨石，保持密封状态，由于陨石怕水。

许多人可能会用磁铁去吸陨石，但最好不要这么做，由于这会改变陨石的磁性。

另有很主要的一点，就是要尽快联系专业机构来帮你分类判定和命名，这需要提供不少于20克或者20%重量的样品作为该陨石的标本。

与地球上的石头纷歧样的是，每一块陨石都著名字，对没著名字的陨石做出来研究成果是不能揭晓的，我们一样平常用发现地的地名来给陨石命名。

然则像南极格罗夫山区域发现了那么多陨石，这时刻我们会用地名加时间的方式来命名，比如说GRV代表格罗夫山，02代表2002年，0090是它的编号。

陨石的泉源：小行星、月球和火星

全球发现的6万多块陨石大致可以分为三个泉源：小行星、月球和火星。

小行星在整个太阳系漫衍异常广，大多是位于木星与火星之间的小行星带，而掉到地球上的属于近地小行星，它们的轨道要与地球轨道相交。

大部门的小行星我们并不知道它的轨道，然则少量的小行星可以通过在三个位置，布设相机瞄准天空拍火流星的方式，行使三角丈量的方式计算出它的轨道，并凭据计算出的位置去找陨石。

用这个设施，在德国异常著名的城堡—新天鹅堡就找到了一块陨石。

2008年，有天文台观测到一个小行星，并计算出它的轨道不是跟地球近距离交会，而是直接撞到地球上。

20个小时以后，这个小行星确实撞到了地球上，且在展望的位置找到了陨石。

红点示意在展望范围内乐成找到陨石的位置

这些陨石很特殊，包罗多种差异的类型，其中一种称之为橄辉无球粒陨石，它含有金刚石，要切下拇指头那么一小块儿，就要花一天的时间。

另外，另有在非洲沙漠找到的月球陨石、在2002年于格罗夫山找到的我国第二块火星陨石。

找那么多陨石有什么用呢？

首先，对大部门人来讲，这是一份异常难过的、上天馈赠的礼物，这真是天上的星星。有少量陨石外观很漂亮，因此也是奇石爱好者的收藏品。

由于陨石异常稀罕，以是有市场，但这方面还没有明确的执法、律例。在互联网上很容易查到一些陨石的交易价格，从几美元到一两千美元每克，差异异常大，这主要取决于是什么类型。

阜康橄榄陨铁

陨石最主要的价值在于科研，它们告诉我们，大阳系是若何形成的，各行星的演化历史等内容。差异类型的陨石，讲述的是纷歧样的故事。

大部门的陨石来自于小行星，我们又称它为太阳系的化石。可以通过它，来熟悉太阳系是怎么从灰尘和气体的星云盘演变成八大行星的。

除了科学研究之外，可能会有小行星撞击地球的危险，以是我们还需要通过研究它来监测、预警以及防御小行星撞击。

未来我们还会走向太空，不能什么器械都从地球上带已往，以是小行星也是未来异常主要的太空资源。

月球陨石则是另一个故事。

现在我们的月球样品主要是阿波罗号采集并带回地球的，六次共采回382公斤月球样品，另外则是前苏联分三次从月球采回的300克样品。

月球陨石已找到400多块，总重600多公斤，跨越了阿波罗号采回的月球样品总重。

1981年在南极找到了第一块月球陨石（ALH81005) 。将这个陨石带回去之后发现，它跟阿波罗号采回的月岩样品完全一样，很快确定它就是月球陨石。

现实上，日本科学家更早从南极找到三块月球陨石，然则他们不熟悉呀，以是失去了第一个发现月球陨石的机遇。

人类历史上确定的第一块月球陨石

通过对比月球正面和后头的氧化铁含量漫衍情形，我们可以发现月球组成是不均匀的。

阿波罗号和前苏联采回的月球样品，都是在月球正面很小的区域内。那后头以及其它区域的月球组成，就需要通过月球陨石来进一步剖析研究。

月球正面、后头的氧化铁含量漫衍图。黑点符号示意阿波罗号和月球号着陆点

我国的嫦娥三号落在了月球正面，嫦娥四号是人类历史上第一次落在月球的后头，而且是落在一个很大很深的撞击盆地内里。

若是顺遂的话，我国将在2020年底由嫦娥五号从月球采样返回，那时就有新的样品来熟悉月球了。

现在火星陨石是我们唯一能够获得的火星岩石样品。

今年有三次火星发射义务，划分是美国的毅力号、印度的希望号和我国的天问一号，三个火星探测器都是做遥感探测方面的事情，并不会带回火星样品。

现实上，火星陨石发现很早，确认很晚。

第一块火星陨石于1815年掉落在法国，那时只以为这块陨石很特殊，由于没有火星样品来对比，以是并不能确定它就是来自火星。

我们可以通过丈量岩石的放射性同位素组成（如U同位素的衰变）来测定岁数。

如，现在火山喷发形成的石头的岁数是零，小行星的陨石岁数都是45亿年，月球岩石的岁数在30多至40多亿年。

这些火星陨石的岁数是13亿年，甚至是更年轻的2亿年，这说明它们来自一个比月球更大的天体，然则仅仅凭据这一点还不能确定它来自火星。

将这块火星陨石切开后，发现内里有玻璃质的黑点，这是小行星砸到火星上时高温条件下形成的玻璃，在玻璃中包裹有火星气体，其剖析效果与1976年海盗号对火星大气的剖析效果完全一样，这就证实这个陨石确实来自于火星。

现在已经发现的火星陨石共有268块，重达200多公斤，我们对火星的熟悉很大程度上依赖于对火星陨石的研究。

为什么人人那么体贴火星呢？

许多人以为火星上有生命。1996年，美国NASA科学家还声称，在这块ALH 84001的火星陨石中找到生命存在的证据，并引发争论。现在基本以为之前的证据或是地球上的污染、或是样品制备历程人为发生的。

不管怎么说，对火星形貌等方面的探测发现，在火星上应该曾经存在过河流、湖泊甚至古海洋，而且现在在火星大气中也存在一些甲烷，也就是说火星至少曾经具备过知足生命存在的基本条件。

正在举行的火星探测设计，以及未来的义务，都仍把生命的探测作为最主要的目的。

研究火星生命的另一途径是研究火星的环境转变，即判断它是否宜居，其中一个思绪是通过火星陨石举行相关研究。

火星陨石的岩浆冷却之后，岩石与地下水相互作用，因此又纪录了这个时刻火星地下水的信息，这里我们体贴水的氢同位素组成，也就是D/H的比值。这个比值可以区分火星的水与地球上的水，相当于水的指纹。

我们说火星以前有水，但现在外面上没有流动的水，因此有一部门水是逃进太空了。逃走的水越多，留下水的就越重，即D/H比值越大。因此，测出火星地下水的D/H比值很主要。

我们将火星陨石切开，磨成片来研究，发现其中有两处含水量对照高，其中一处是矿物中捕捉的岩浆，即玻璃质包裹体，另一处是含水矿物磷灰石。

由于要剖析的样品异常小，我们使用了中科院地质与地球物理研究所的纳米离子探针装备。

这个仪器会形成一个异常细的，小到50纳米的一次离子束，去轰击样品的外面。轰出来的二次离子通过一个磁场时会发生偏转。质量小的偏转大，以是差异质量的离子就能离开，然后用接收器划分纪录信息的强弱。这样就能获得样品的水含量和D/H比值。

磷灰石的实验效果显示火星岩浆中水含量很低，也许是地球的十分之一，也就是说火星很干。

玻璃包裹体反映了火星内部的水与火星地表水的夹杂效果，据此我们知道火星地表水的氢同位素组成很重，比地球大洋水重约7倍，说明有异常多的水逃离了火星。

我们以为在也许30亿年前火星地表有流水。火星逐渐变冷之后，一部门水跑掉了，一部门水变成了地下冰川和冻土。

若是两亿年前有岩浆喷发出来，带来的热量可以使地下冻土和冰川融化形成水，这可以提供一个有利于生命存在的环境。

从寻找散落的星星，到对这些星星举行剖析研究，再到自动去探测种种天体，并采集样品返回地球，从而更好地熟悉地球和整个太阳系的起源和演化。

随着手艺的飞速提高，人类终究会走出地球这个摇篮，去发现新的大陆。

       

本文来自微信民众号：格致论道讲坛（ID：SELFtalks），作者：林杨挺