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第2章 宇宙中的流浪者——陨石

1.“天外来客”陨石概述和定义

陨石概述

陨石陨落是一种美丽壮观的自然现象,从远古时候起就引起了人们的注意。

根据古籍的记载,中国在距今约4000年前的夏代,就已经有关于陨石雨的传说。春秋战国时期,就有了关于陨石陨落的文字记录。

《春秋》上曾记载:鲁僖公“十有六年,春,王正月戊申朔,陨石于宋五”,即公元前645年12月24日,有5块陨石落在了宋(今河南省商丘县城北)这一地方。

这是世界上第一次有关陨石雨的详细记载。对于这次陨石的陨落《左传》解释说,“十六年春,陨石于宋五,陨星也”,这说明了早在2000多年前我国人民就提出了星陨为石的科学见解。

但由于当时的科学和天文知识较为落后,人们认为陨石的陨落是对帝王的一种“凶”的预兆,它预示着天灾人祸、国破家亡,也有的神术人士认为是一代伟人降生或逝世时的预兆。

总之,人类对陨石总是有着众多的遐想和猜疑。

根据《中国古代天象记录总表陨石分册》所列举的陨石线索,从公元前22世纪到公元20世纪40年代,中国史籍所载的陨石陨落共有581次。很明显,这些只是能从史籍中找到的部分记载,而并非全部记载。

可惜的是,到20世纪初为止,历史上陨落下来的石陨石几乎荡然无存,而遗留下来的铁陨石也是寥寥无几。原因就在于在宇宙还没有形成稳定格局的时候,星球之间常因相撞或摩擦而产生陨石。在经历了亿万年的演变之后,各个星球都大多已经形成了稳定的轨道,各自按着一定的规律运行,它们之间相撞或摩擦的机率少了很多。因此,能够突破地球大气层的陨石也就相应地减少了,人们能够直接目击的也就不多了。

在中国收集的74次陨落的陨石中,石陨石有45次(约占61%),铁陨石有28次(约占38%),石铁陨石有1次(约占1%)。其中,属于陨石雨性质的有7次。

1794年,德国的克拉尼在一本书中指出某些天然铁块不是地球产物而是宇宙物质。克拉尼虽然指出了陨石的存在,但没有引起人们真正的重视。直到1860年左右偏光显微镜等新测试技术应用在陨石研究之后,真正的陨石科学研究工作才开展起来。1863年,罗泽提出了陨石的系统分类方案。此后,陨石越来越为人类所重视,人类对陨石的研究和分析也愈加深刻。各国的地质学家、化学家、物理学家、地球化学家和天文学家等对陨石做了许多研究工作,积累了丰富的资料。同时,陨石对人类认识、了解宇宙也起到了很大的帮助。

20世纪60年代以来,由于空间探测技术的进步,新的测试分析技术(如电子探针、质谱和中子活化技术等)的普遍应用,陨石研究工作取得了丰硕的成果。近年来,相继降落的墨西哥的阿连德碳质球粒陨石雨、中国的吉林陨石雨和人们在南极洲发现的5000多块陨石标本,对陨石研究起了很大的完善和促进作用。

中国的陨石研究工作远远落后于发达国家,是在1961年以后逐步开展起来的。但我国的研究进展速度很快,成果也是巨大的。1976年以来,经过对吉林陨石雨进行多学科的综合研究,我国的陨石研究工作者在1977年8月召开了吉林陨石雨专题学术讨论会,接着出版了《吉林陨石雨论文集》。在此基础上,我国又开展了其它陨石的矿物学、岩石学、化学成分、同位素年代学、宇宙成因核素、热历史等内容的综合研究。1980年10月我国成立了学术团体——陨石学及天体化学专业委员会,其制定了《中国陨石收集与保护条例》。

陨石的定义

陨石是来自地球之外的“客人”,它包含着大量丰富的太阳系天体形成演化的信息。

陨石是由地球上已知的化学元素组成的,人们在一些陨石中找到了水和多种有机物,对它们的实验分析将有助于人们探求太阳系演化历程的奥秘,这也成为了“地球上的生命是陨石将生命的种子传播到地球的”这一生命起源假说的一个依据。通过对陨石中各种元素的同位素含量的测定,科学家可以推算出陨石的年龄,进而推算出太阳系开始形成的时期。

陨石可能是小行星、行星、大的卫星或彗星分裂后产生的碎块,它能携带来这些天体的原始信息。著名的陨石有中国的吉林陨石、中国的新疆大陨铁、美国的巴林杰陨石、澳大利亚的默其逊碳质陨石等,这些都是天文库里珍贵的材料。

陨石是宇宙空间里客观存在的一种天体。中国是世界上最早记载陨石的国家,早在三千多年前,我国就有关于流星和陨石的记载,而且很早就对陨石有着正确的科学见解。如《史记天官书》中说:“星坠至地,则石也。”那么陨石到底是一种什么物质呢?

陨石是指宇宙中(太阳系内)的固体物质,经碰撞或摩擦坠落到地球上的天然固体,人类称之为陨石。它们与小行星或流星体有着密切的关系。

由于宇宙中的星体在刚形成时不够稳定,时而发生爆炸或碰撞,其碎块浮漂在宇宙空间内,因此星际空间内游荡着一些碎小的固体物质,叫流星体。在地球绕太阳运动的过程中,这些流星体有时以每秒十几千米到几十千米的速度撞入地球大气层,与大气发生剧烈的摩擦,形成放热发光的现象,这就形成了拖着长尾的流星。

绝大多数的流星体质量都很小,固体碎块很快就会摩擦完,化为气体和灰尘,然后飘浮在离地面80~120千米的大气高层。就同一个地点来说,其实人们每夜都能看到一些单个的流星。当许多流星体穿过地球时,这时夜空中就会出现较多的流星,它们看上去似乎都是从天空同一点射出的,这种现象叫流星雨。

如果流星体没有在大气中全部燃烧气化掉,剩下的就可以陨落或飘落到地球上来,这些来自行星际空间的“贵客”就叫陨石,也叫陨星。在民间,人们称陨石为“天落石”,关于陨石有着无尽的神奇传说。

2.陨石究竟来自何处

关于陨石起源的学说,主要有大行星破裂说、彗星来源说和小行星来源说等几类说法。

大行星破裂说认为:小行星带内曾有一颗具有铁镍核、硅酸盐幔与壳的大行星,该行星被碰撞破碎后形成了各种类型的小行星与陨石体。

小行星来源说是当前最为流行的一种说法,它主要的根据是:小行星的光谱特征和反照率与已知各类陨石相似;小行星的矿物组成、结构、密度与各类陨石相对应;对各类陨石的热离子和冷却速率研究表明,各类陨石母体的半径远小于350千米,小行星作为陨石的母体较为合适;部分陨石的轨道计算证明,它们的来源区属于小行星带;众多的小行星由于邻近火星或木星的摄动,或者由于陨石母体之间的碰撞,使部分碎块进入了与地球相交的轨道,陨落在地球表面而形成了陨石。

当然关于陨石的来源,科学界还有多种猜想和方案,以上是最据有客观真实性的。不过,人们能够肯定的是:陨石是来源于宇宙中其他大星球即母体的破裂残骸,后来因为某些客观因素坠落到了地球上。

据估计,每年降落到地球上来的陨石大约有几千颗,其中只有很少一部分被人们找到或发现,绝大部分陨石都落到了荒无人烟的地方或江河湖海里去。人们在发现和探索这些“宇宙来客”之时,常常想弄清楚:这些神秘的“客人”究竟来自何处?为什么会坠落到地球?因此,人们对陨石有了众多的猜测或暇想。

有人认为,陨石来自彗星。因为有些彗星没有彗发和彗尾,只有彗核,这就与小行星难以分别了。日本东京大学的古在山秀博士就认为,最早发现的小行星伊卡鲁斯很可能就是由彗星转变而来的。有人还分析了小行星和陨石的结构,发现它们具有相同的物质构成。

但更多的人则认为,太阳系中的小行星带是陨石的故乡。小行星沿着椭圆形的轨道围绕太阳运行,当他们接近地球时,地球的引力大于宇宙中其它物体对它的作用力时,有些小行星便离开了家乡,到地球上安家落户。实际上,小行星形成的陨星这一说法有着众多的事实依据。

1947年2月12日上午10点左右,在前苏联符拉迪沃斯托克北面的锡霍特·阿林山脉,一块巨大的陨石坠落了。根据陨石坠落的方向和角度,考察队员推测出了这颗陨石进入地球大气层时的轨道是细长的椭圆形,远日点在地球内侧,近日点在火星和木星的轨道之间。所有这一切都说明这颗陨石与小行星具有一致的轨道。由此可知,这颗陨石的前身是小行星。

1959年4月7日晚,科学家根据落在捷克斯洛伐克的布拉格市附近菲拉布拉姆镇的那颗陨石的方向和速度,也推测出它的前身是个小行星。

1970年,科学家根据降落在美国俄克拉荷马州北部的罗斯特西底的一颗陨石的运行轨道,也证明它曾是一颗小行星。

就在人们苦苦寻找陨石故乡的同时,科学家在陨石当中又发现了金刚石。金钢石是原子晶体,具有较高的熔沸点,而且它是自然界中最硬的物质,是由碳在高温高压下改变原子结构而形成的。金刚石若没有高气压是难以形成的。那么,为什么金刚石会出现在陨石里呢?

前苏联地质学家尤里·波尔卡诺夫认为,陨石的母体要达到月亮那么大才可能形成金刚石。因为碳元素是构成金刚石的重要物质,至少需要2×106~3×106千帕,才能使碳元素变成金刚石。月亮的半径大约是l700千米,它的中心部位的压力可达4×106~5×106千帕。所以,陨石母体如果比月亮的一半还小,金刚石是难以形成的。

另一种说法谈到陨石中金刚石的成因时,认为金刚石是在陨石与地球相撞时形成的。在美国西部亚利桑那州科科尼诺县,有个世界闻名的巴林杰陨石坑。在这个陨石坑的边缘人们找到了含金刚石的陨石。有人认为,可能是在陨石与地球相撞时所产生的冲击力的压力下形成了这种含金刚石的陨石。只要有足够大的冲击力,就可能形成金刚石。在这种情况下,陨石母体可以不必像月亮那么大。

此外,还有一种观点认为,陨石在空间飘荡的时候,撞到了其它陨石。在足够的冲击力下,金刚石才得以产生。尽管观点不一,但科学家们仍在寻找着新的证据,相信人类终有一天会寻找到陨石的真正的家园。

3.陨石是怎么形成的?

人们通过观察研究发现,在太阳系的火星和木星的轨道之间有一条小行星带,它就是陨石的故乡。

在吉林桦甸方圆250千米的土地上的陨石雨就是这样形成的。其中“1号陨石”落到了永吉县桦皮厂附近,深入地下有6米多,升起一片蘑菇云,它产生的震动相当于6.7级地震。震动使附近房中的家具都倾倒了,杯碗都摔碎了。这便是陨石坠落的巨大能量和强大震撼度。

科学家们说,我们地球每天都要接受5万吨这样的“礼物”。它们大多数在距地面5~20千米的高空就已燃尽,即便落在地上也很难找到。

陨石在宇宙中运行,由于没有其他能量的保护,所以直接受到各种宇宙线的辐射和灾变,而其本身的放射性加热不能使它有较大的变化。所以,陨石本身的记录是可靠的。对于陨石的研究范围有着相当广阔的领域,比如高能物理、天体演变、地球化学、生命的起源等。

4.陨石的大小、形态和特征

前面所讲陨石提到了它的形态特征,但由于陨石形态万千、五花八门,所以人们对其还需进一步研究了解。

那么,现存的陨石到底有多大呢?

事实上,陨石大小不等。如在一些大陨石雨中,人们常发现一些比豌豆还小的陨石,也同样有黑色的熔壳包着整个小陨石的表面。它们虽小,仍是完整的陨石。世界上最大的陨石是中国的吉林1号陨石,重达1770千克。其次是美国的诺顿-富尔内斯陨石,重达1079千克。占第三位的是美国的长岛陨石,重达564千克。

陨石没有固定的形态。由于陨石来源的天体不同,陨落位置和环境不同,且在从宇宙中坠落时,要经过巨大的摩擦,因此陨石的形态千奇百怪。通常情况下,陨石呈现出多变的形态,有钝圆锥状、多面体状、椭球体状、扁球形,还有各种不规则的形状等等。

目前从陨石的表面形态特征来说,大致归纳如下几点:

其一,陨石的形态。

陨石大多具有不规则形态,几乎任何形态的陨石都是可能的。通常陨石在陨落过程中与气流发生剧烈摩擦,产生的高温、高热最终导致陨石外部元素熔融。所以,高空爆炸陨石的边缘多是圆滑的。而低空爆炸或陨石在陨落过程中发生碰撞导致的次爆炸,让这类陨石的边缘较高空爆炸陨石边缘要锐利许多,其所受的摩擦力较小,不足以使其边缘圆滑,甚至形成边角齐整、刃面锋利的状态也会出现。

应该说,陨石的形态是多变的,不同国度、不同地区的陨石有各自的表现形态和特征,不能一概而论。陨石是由自然形成的,其形态特征是不能定义或概述的。

其二,陨石的熔壳。

熔壳的有无、熔壳的厚度、熔流的方向、熔流线的有无在陨石鉴定过程中是专业人士所看重的。高空爆炸陨石的熔壳厚度多在1毫米左右,局部甚至超过2毫米~3毫米。有足够的距离让陨石在陨落过程中燃烧,产物固定在陨石外部,陨石的熔壳就鲜明典型;次爆炸发生的高度同样也决定新鲜断面熔壳的厚度,距离大则熔壳要厚,距离小则熔壳要薄。无论如何,次爆炸陨石产生的熔壳大多薄于首次爆炸的熔壳。

熔壳的包裹程度取决于陨石爆炸的等级大小和高度问题。陨石陨落过程中有暴雨出现的,熔壳的龟裂纹要突出一些,日久就会导致熔壳出现脱落的问题。

而陨石落点环境好坏也是陨石熔壳能否保存完好的重要条件。个别低空爆炸的陨石甚至没有熔壳出现,就是由于在坠落过程中摩擦所产生的热量不足以陨石的燃烧就已经落到了地面。而这样的陨石和有熔壳的陨石具有同等的价值,因为它们的组成成分和性质是完全相同的。

其三,陨石的色彩。

通常情况下的陨石大多是黑色或褐色的,个别陨石有蓝色、黄色和红色。玻璃陨石的色彩要丰富一些:绿色,红色,黄色,橙色,青色等等。

陨石的质地不同,颜色也不相同。白色陨石和浅色陨石就非常罕见。陨石的颜色也主要取决于母体行星的岩石组成的颜色,多彩的陨石不但具有研究价值,也具有欣赏价值。

其四,陨石的比重。

陨石比地球上同等体积岩石的重量要多三倍以上,因为含有铁镍等金属的缘故,每立方厘米陨石的比重在8克左右。即使石陨石也要比普通的地球岩石重许多。

但个别陨石经过燃烧到密度相当小的残骸时,比重就会减轻许多,甚至比地球岩石还小。但一般的陨石都比地球上同等体积岩石的重量要大。

其五,陨石的磁性。

铁陨石,石铁陨石,甚至是石陨石都具有一定的磁性。因为其内部含有磁铁矿,主要的成分四氧化三铁具有磁性。

磁性的大小是有区别的,其原因或由于陨石内部的成分不同,或是陨落时间远近,磁性的强弱会有明显变化。目前国内外普遍以是否有磁性作为鉴定的主要因素,哪怕是具有微弱磁性都能够获得承认。而一些陨石特征典型的无磁性陨石大多难以获得相关机构和专家的承认。

其六,陨石有无球粒。

是否为陨石单凭肉眼不能完全辨别时,人们借助10倍以上放大镜或矿物显微镜可以从陨石的断面上清晰地看到细小的球粒体。在一些陨石上多可以看见明亮的金属颗粒。大多数石陨石中还可以看到许多小球粒。铁陨石像人工冶炼的铁块,但具有灰色的熔壳,大多数铁陨石还具有特殊的合金结构。

其七,陨石的气印。

陨石在高空与气流作用而产生的类似手指印的痕迹称为气印。是否有气印的问题,被更多陨石爱好者所重视。通过气印,人们可以推断陨石本体是在高、低空爆炸,从而更好的确定其来源。

通常情况下,陨石体积的大小与气印的大小成对应关系。陨石体积大,气印也大;陨石体积小,气印也小。吉林陨石的气印特征是大家都熟悉的,大而且突出。而山东鄄城陨石以体积小而闻名,那黑色熔壳上微小的气印也非常精美。

其八,陨石包体有无硫化物。

陨石在高空陨落过程中,受热解析出部分硫化物。硫化物与熔壳交融存在,共同形成陨石的包体。硫化物的包体一般不像熔壳一样均匀,多呈现点状和局部集结。硫化物的特征一般是较为坚硬、较脆,有着极强的附着力。

最后,需要说明的是陨石的窄义特征:不同种类陨石的特征有明显的区别,火星陨石、月球陨石、铁陨石、石铁陨石、石陨石、玻璃陨石等各有自己独特的特点。粗略而言,以上是所有陨石汇集中较常见的不同特征,一块陨石必然具有其中的几个特征,但不可能全部具有。

5.陨石的化学成分

开展对陨石的研究,首先是对其进行物质解析,从其构成入手。

通常普通球粒陨石的平均化学成分可作为所有陨石的平均成分的近似值。但是,不同类型陨石的化学成分存在着显著的差异。如碳质球粒陨石的挥发性元素(钛、铋、铅、汞)的丰度比普通球粒陨石要高几个量级,它还含有较多的稀有气体和有机物。I型碳质球粒陨石的元素相对丰度,除了氢和氦等挥发性元素外,与太阳系的元素丰度非常接近,可认为是太阳星云的原始物质。无球粒陨石的化学成分与地球的地幔岩(超镁铁岩)十分近似,其钾/铷(K/Rb)之值也几乎一致。

普通球粒陨石与地壳火成岩的化学成分对比表明,地壳火成岩富集亲石元素(氟、铝、钛、锶、钡、锌、铊、铀等),而普通球粒陨石则富集亲铁元素(猛、铁、钴、镍、铬等钼族元素)和镁。陨石中挥发性元素(铷、锶、锌、铟、铊、铅、铋)的含量均比地壳和整个太阳系低。铁陨石的成分几乎全是铁和镍,地壳或月球的岩石都不能与它相比。

6.陨石所含的矿物元素

通常,陨石中含有大量的矿物,凡是地球中有的矿物,陨石中也都有,但陨石中有的矿物地球中还没有发现。原因就在于地球在浩渺的宇宙中只是一个微小的球体,其形成物质全部来缘于宇宙空间,但并不拥有宇宙中的所有的物质成分。

目前有近30种矿物地球中没有发现,主要有五大类:单质及其类似物,如六方金刚石、氮铬矿、碳铁矿、陨氮钛矿等;硫化物及其类似硫化物,如硫铬矿、硫镁矿、硫钛铁矿、陨硫钙石等;氧化物,如镁铁钛矿、氧氮硅石;硅酸盐,如硅镁铬矿、碱硅镁石、宁静石、陨铁大隅石、陨钠镁大隅石;磷酸盐,如磷镁石、磷镁钠石、磷镁钙矿等。

在显微镜下的陨石矿物结构为:

六方金刚石,强热淬火可使结晶的石墨转变为六方金刚石。晶粒均呈现细粒棱角状,因晶粒外层含有石墨而呈现灰色。硬度接近于金刚石。它属于六方晶系。

氮铬矿,属等轴晶系。细小颗粒状,直径有几个微米。其硬度高,与闪锌矿伴生。

巴磷铁矿,属六方晶系。粒状,颗粒小于1微米。白色者与铁纹石相似,浅蓝色者与陨磷铁镍类似。硫铬矿,属于单斜晶系。半自形粒状,灰色带褐,不透明,产于铁陨石中。硫镁矿,属于等轴晶系。在球粒陨石中与镍铁矿、陨硫铁紧密连生。

陨硫铬铁矿,属于等轴晶系。块状集合体,黑色,金属光泽。它的断口不平坦,性脆,无磁性。许多陨石中都含有这种矿物。

镁铁钛矿,属于斜方晶系,其来自阿波罗11号飞船采回的月岩中。晶体呈斜方双锥,不透明。

宁静矿,属于六方晶系。晶体形态呈薄板条状,近于不透明。它存在于月岩的玄武岩中,与晚期结晶的陨硫铁、铁三斜辉石、方英石、碱性长石组合。

三斜铁辉石,属于三斜晶系,粒状,黄色。它产于阿波罗11号自月面采集的岩石标本中,这种岩石标本主要含单斜辉石、斜长石和钛铁矿的微晶辉长岩和辉绿岩。

磷镁钠石,属于单斜晶系。其为细小颗粒状,块状集合体,浅琥珀色,透明。其产于锐钛矿陨石的金属相小洞穴中,与白磷钙石、镁磷钙钠石、钠长石、顽火辉石等伴生。

磷镁钙矿,属于单斜晶系。其为不规则粒状、细叶脉状,块状集合体,浅红色至琥珀色。其在铁陨石中沿裂隙的壁呈粒状产出,也有细脉穿插橄榄石。

7.陨石是怎样来到地球的?

从目前掌握的资料来看,每年有大量的陨石作为天外来客来到地球表面。其中,大部分落到了海洋里,只有一少部分落在陆地上。陨石落在陆地上的情景是多种多样的,陨石的成分也不完全相同。

因此,陨石以其独特的科学价值引起了人们越来越广泛地关注。

通常,陨石被认为是环绕太阳轨道运行的行星彼此碰撞、破裂而形成的碎块。在晴朗的夜晚,人们可以看到一线亮光划过夜空,瞬间消失,这种现象就是人们常说的流星。它们都是弥漫在宇宙空间中的星际尘埃,如果被地球的引力捕获,吸向地球,便形成了陨星。

当它们以极快的速度进入地球浓密的大气圈时,大多数陨星会与大气发生摩擦、生热、发光进而气化,但仍有一部分残留下来落到地表,成为陨石。

大多数陨石是行星最外层破碎而形成的石质陨石,来自行星核部的铁陨石相对较少。

8.陨石坠落过程和现象

在太阳系中,有千千万万不同大小的碎块,这些碎块被称之为流星体,它们沿着椭圆的轨道绕太阳运动。流星体通常很小。

有的流星体较大,在与地球相遇或摩擦时落到地球表面,就是人们看到的陨石。换句话说,陨石就是来自于宇宙中其它球体的石头。

当流星体高速冲入地球大气层时,其前端的空气受到强烈压缩,温度陡升到几千度甚至上万度,高温使陨石表面的物质熔化和气化。这些气化物质仍和陨石一起以很高速度往前冲,与地球大气的分子激烈碰撞而发光,形成了耀眼的火球,这就是火流星。

有的火流星在夜晚能把广大区域照得如满月之夜,甚至如同白昼。火球一般在135千米以下的高度开始发亮,到10千米以上的高度消失。在火球消失后一分钟到几分钟内,人们可能听见霹雳般的爆炸声和雷鸣般的隆隆声。有时地震仪能记录到较大陨石的冲击波信号和陨石落地时产生震动的信号。

1908年6月30日就发生了著名的通古斯陨星事件。这天早晨,在俄国西伯利亚上空突然出现了一个大火球,它比太阳还亮,同时发出震耳欲聋的爆炸声,人们在1000千米以内都可以听到。陨星的冲击波摧毁了几百平方千米的森林,树木大片大片地倒下,各个地球物理观测站的地震仪记下了这次不平常的地震,并记录了绕行地球两圈的、强烈的空气冲击波。据推测这可能是一颗直径约70多米的小彗星的冰核与地球相遇造成的。

有时,自然现象不仅是一道美丽的风景,更是一种会对人类生命造成威胁的灾害。

在法国蒙多邦城南郊的奥个格伊小村,1864年5月14日20时,天空忽然出现一颗看似比月球还大、周围发射火花的流星,它向各方散出炽热的碎片,流星所过之处几分钟内还留有一朵小小的白云,法国各地几乎都有人看见。约5分钟后,人们听见雷霆般的响声,在村子附近,石头像雨点般落下。后来,村民拾取时,陨石还是烫的,有的人手指还被烫伤,陨石旁的草也被热气烤焦变黄。科学家将一些表面熔融得像涂上黑漆般的陨石进行了化学分析,知道了这些陨石里面含有铁和镁的碳化物、磁性硫化铁和氢氯化氨等。

9.什么是陨石的“居地年龄”?

所谓“居地年龄”是指陨石降落后与被发现之间的时间间隔,即陨石坠落在地球上以后所经历的时间。

由于陨石降落之前在外空间轨道运行时受到宇宙射线的照射,产生各种宇宙成因核素,包括稳定的和放射性核素。根据其中放射性核素的衰变,人们就可以测出陨石的居地年龄。沙漠陨石的居地年龄一般为几万年,并与不同地区的风化速率和地表稳定时间长短有关。

由目击确定降落到地球上具体时间的陨石,数量是很少的。实际上大量的陨石落地年代不明,仅南极洲就有数千块。为了研究这些陨石的落地历史,就必须测定它们的落地年龄。

常用的测定方法是宇宙成因放射性核素法。这种方法的依据是,陨石进入地球大气层后不再受到初级宇宙线的照射,自落地时开始,其宇宙成因放射核素便将按放射性衰变规律而逐渐衰减。

现在,人们测得石陨石的落地年龄通常小于2万年。铁陨石的风化作用较慢,如塔马鲁加尔铁陨石,其落地年龄高达1.5×106年。

10.陨石都分布在哪些地区?

经过科学家的研究统计,每年掉落到地球上的陨石,重1千克以內大约有19000块,而在1千克以上的有4100块,在10千克以上的有830块。但是约有70%的陨石落入海中,剩余30%的绝大部分掉在沙漠、戈壁、森林和广阔的无人地区。因而,每年能被人们拾获的陨石数量非常之少,所以其极具研究和收藏价值。

那么这些珍贵的陨石都分布在哪些地区呢?根据有关科学家调查统计得出以下地方。

陨石在地球上分布基本是均匀的,全球可分为澳亚区、象牙海岸区、莫尔达维区、北美区。澳亚区包括澳大利亚、印度尼西亚、菲律宾、柬埔寨、老挝、越南、中国雷州半岛及海南岛,这些都是陨石分布的地区,尤其是南极洲陨石分布十分广泛,是地球上陨石富集区之一。

11.为什么南极大陆的陨石如此富集?

据大英博物馆的记载,除南极州外,目前世界上发现的陨石只有2万多枚,而至今在南极发现陨石就达上万枚,为什么人们在南极发现如此多的陨石呢?

原因有两个,一是因为南极大陆寒冷的气候条件和冰雪的覆盖,抑制了陨石样品的风化,这是由南极特殊的自然环境和冰雪地貌所造成的。二是海洋占地球表面的三分之二以上,大部分陨石都掉落在海中。而掉进南极洲冰中的陨石,随冰雪的流动被一同推向了大海的方向,其中多数陨石掉进海中。有些陨石在流动中碰到冰盖下的隐蔽山脉便逆坡流动,冰被阻挡后不断消耗,而陨石便富集裸露在表面。

所以,南极陨石的特点是数量大,类型多,储存年代久,弱氧化,少污染。南极大陆可以称得上是陨石的宝库。

南极陨石的地球年龄最长,这个年龄是指陨石降落到地球表面后保存的年龄。在其他大陆,由于风化作用和环境条件因素,陨石落地后不能保存几千年。而南极大陆冰雪严寒,对陨石可起保护作用,抑制了陨石的风化作用。所以南极陨石的地球年龄一般可达几十万年,比其他大陆陨石的地球年龄高出100多倍,现已发现有两块南极陨石的地球年龄长达500万年。

南极大陆储存的陨石最多。截至1989年为止,人们在南极大陆已采集到11000多块陨石样品,占全世界可用于研究的陨石样品的50%以上。应当指出,在南极大陆上,还有不少地区无人到达。随着南极科学考察的不断进展,人们将从南极大陆上采集到更多的陨石。

南极大陆的陨石类型也最丰富。一般说来,人们从南极大陆回收的陨石样品应与非南极地区的陨石相似。然而在南极陨石中,除已知的陨石类型外,人们还发现许多异常的陨石。到1989年为止,科学家已在南极陨石中发现8块能说明月球成因的月球陨石以及两块能说明火星发展历史的火星陨石。此外,还发现一时难以辨别的独特的陨石类型。它们都是在陆地上其它地方无法采集到的,独特的类型使其研究价值极大。

南极陨石的原始状态最好。因为这些陨石长期在冷冻和无菌条件下保存,几乎没有受到地球上其他物质的污染,这就最有利于研究太阳系内外星体的历史演变过程。

另外,南极大陆上的陨石比较容易被发现。

总之,南极确实隐藏着大量的信息,它可帮助人类揭开地球以及宇宙的过去和未来,是地球留给人类的不可多得和不可再生的天然实验室。

因此,保护南极,探索南极,让它更好地为人类服务,是生存在地球上每一个人的应尽义务。我们一定杜绝将污染带到南极,为自己留下最后一块净地。

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