从天而降的陨石故事:梦见陨石从天而降
时间：2019-05-06 03:22:28 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
一个国际研究小组日前发现确凿证据，显示1.2万年前地球曾降下陨石雨，并导致美洲史前人类和包括猛犸象在内的一些大型动物灭绝。这就引出了几个问题，什么是陨石？陨石是从哪里来的？又为什么会形成陨石雨？
许多运行在太阳系空间大小不一的碎块，在飞近地球时被地球引力所吸引，高速冲入地球大气层后与气体分子激烈碰撞并发热发光，这就是我们所看到的流星。大部分流星体经大气摩擦熔化，就消失不见了，但也有少数流星体未等熔化完就掉到地面上而成为陨星。由于多数陨星与地球上的岩石相似，故而又将其称作陨石。陨石在地球大气层中高速降落时，其前端的空气受到强烈压缩，温度能陡升到几千甚至上万摄氏度。在这种高压高温气流的作用下，有的陨石会发生爆炸，分裂成许多碎块落向地面。这种现象就被称为陨石雨。世界上最大的陨石雨记录是1976年3月8日下午3点多钟陨落在我国吉林市附近的一场陨石雨。科考人员共收集到100多块陨石标本，总重超过2600多千克，其中最大的一块就是吉林1号陨石。
关于陨石的历史记载
世界文明古国埃及与中国很早就有关于陨石及陨石雨的记载。公元前2000年埃及的“纸草书”上就记录了从天外落下来的石块和铁块。我国约有700多次陨石降落的文献记载，是世界上研究古代陨石最系统的珍贵资料。《春秋》上就记载着公元前645年12月24日在今河南省商丘市城北的一次陨石雨降落：“陨石于宋五”，即从天上落到宋国那个地方的陨石共有五块。这是世界上关于陨石雨最早的记录。《左传》解释说：“陨石于宋五，陨星也”，首次提出了陨石即陨星，比欧洲人认识到这一点早了2000多年。汉代司马迁在《史记?天宫书》中更明确指出：“星坠至地，则石也。”宋代沈括在《梦溪笔谈》中记载了1064年发生于江苏宜兴的一次陨星降落，并发现这颗陨星由铁组成。
陨石着陆时撞击地面形成的坑穴，被称为陨石坑。多数陨石质量不大，降落时受大气的阻力作用而减速，落地前的速度一般为每秒几十米至300米左右，因此陨石坑较小。而当一个很大的陨石降落地球时，因大气的减速有限，它就会以高速撞向地面，其巨大动能瞬间即释放出来，将大部分陨星物质和撞击点周围大量地面物质完全粉碎并气化，结果形成比陨石大得多的陨石坑。直至目前，地球上已发现78个大型陨石坑，最著名的是位于美国亚利桑那州的巴林杰陨石坑，直径为1240米，深度达170多米，坑的四周比地面高出约40米。它是2.5万年前一个直径60多米、重10多万吨的铁陨石以每秒约20千米的速度撞地而形成的。研究表明，几万吨重的大陨星撞击地球平均1万年就有一次。由于地球有空气和水，在长期的风吹雨打之下，陨石坑都改变了原形，能留下来的已经不多，而在水星和月球上则大体保持了原貌，除有坑穴外还有环形山。
陨石的类型和特征
陨石的形状多种多样，有钝圆锥状、多面体状、椭球体状、扁球形状，还有各种不规则的形状等。从外表看，陨石一般都有小于1毫米的黑色或深褐色熔壳和一些坑坑洼洼的气印，这都是在高空中和大气高速摩擦熔化而形成的。根据熔壳上熔凝物质流动的痕迹和气印的排列状况可以判定陨星在大气层中飞行的方位。
据对全世界收集的陨石的研究分析，按矿物组成和化学成分，陨石可分为石陨石、铁陨石和石铁陨石三种类型。石陨石主要由硅酸盐组成，含有少量铁镍金属和铁的硫化物。它是最常见的陨石，占全部陨石的92％。石陨石又可分为球粒陨石与非球粒陨石，其中球粒陨石占全部陨石的84％；铁陨石主要由铁镍金属组成，含少量铁的硫化物、磷化物和碳化物。其重要特征是镍的含量高，都超过5％，而地球上自然铁中镍的含量不超过3％；石铁陨石由大致相等的硅酸盐和铁镍金属组成，是介于石陨石和铁陨石之间的过渡型陨石。它又分成较为常见的橄榄镍铁陨石和中铁陨石等几种。除上述三种陨石外，还有微陨石和陨冰亦属陨石范畴。微陨石是降落到地球上的宇宙尘埃，直径还不到1毫米，其主要成分是铁和镍，也含有一些硅、锰、镁、钴等元素，一般具有磁性。陨冰是一种罕见的来自行星际空间的冰块，到达地面后不久就化为水，故数量极少。
世界上最大的石陨石当属我国的吉林1号陨石，重达1770千克；居于第二位的是美国的诺顿-富尔内斯陨石，重为1079千克；占第三位的是美国的长岛陨石，重564千克。最大的铁陨石是非洲纳米比亚的戈巴陨铁，重约60吨，至今还在原地；其次是格陵兰的约角1号陨铁，重约33吨，现陈列在美国纽约自然博物馆中；位列第三的就是我国的新疆大陨铁，重约30吨，从侧面望去像一只闪着银光的骆驼，因此当地人叫它“银骆驼”，1965年从沙漠里搬运到乌鲁木齐展览馆展出。
从天而降的贵金属
在我国和其他一些历史悠久的国家的古墓葬中，往往发现一些用铁陨石制作的器物，说明古代人早就设法利用陨石了。在河北省藁城县的商代中期古墓中，就曾发掘出一件铁刃铜钺，其铁刃便是由八面体铁陨石锻制而成的。在河南省浚县出土的商末周初的两件青铜武器，其铁刃和铁援部分也是用铁陨石锻制的。
20世纪70年代初，美国科学家分析了两个碳质球粒陨石，首次发现陨石中存在有机化合物。在此后不到10年的时间里，就在陨石中发现了60多种有机化合物。陨石中有机化合物的成因，多数学者认为是非生物合成的“前生物物质”。绝大多数陨石都来自小行星，也有少数陨石来自类地行星。研究发现，1984年在南极洲发现的ALH84001陨石来自火星，它是火星被小天体撞击后作为陨星飘落到地球上来的。在这块陨石里存在着大有机分子——多环芳香烃。这表明，在几十亿年前，火星上很可能有过相当温暖潮湿的气候，适合于生命的存在与维持。此一发现再次引起人们对火星生命及对火星进行航天探测的关注。还有科学家认为，陨石坠落地球为生命起源提供了“原料”，最早的生命元素来自于陨石。
2011年9月，《自然》杂志发表的一项研究报告称，要不是大约40亿年前陨星撞击地球，人类就永远见不到贵重的黄金。理由是，在地球形成过程中，熔化的铁包括金、铂等金属逐渐沉淀到中心形成地核，根本无法开采，留在地球硅酸盐幔层中的贵金属所剩无几，可开采量远远低于现在己经开采出来的数量。而事实上，地幔中的贵金属含量比推测的要多上千倍，说明它们来自陨石雨的撞击。为了验证这一理论，英国几位科学家分析了格陵兰岛的古老石头，这些石头是在地核形成后、陨石雨发生前形成的。他们将这一样本与地球其他地方的岩石相比较，发现1克格陵兰石头中仅含千万分之一克的钨，其中钨182含量比现代岩石低了百万分之十五。这种钨同位素的构成能清晰显示地球原有物质和外来陨石添加物质的区别。根据计算，通过陨石雨降落到地球上的黄金数量与地球上多出来的可开采部分惊人的一致。据估计，当时地球被2000亿亿吨的陨石轰击，现在工业中利用的大部分贵金属都是从天而降的。 陨石的最大来源地
天文学家将小行星称为陨石的母体，意即陨石多为小行星散落碎块和近地小行星撞击地球的结果。
美国宇航局今年5月10日宣布，通过分析黎明号探测器发回的最新数据，科学家对巨型小行星——灶神星的地貌特征以及它与地球的关系等有了新认识。黎明号2007年9月发射升空，2011年7月进入灶神星轨道，它将对灶神星进行为期一年的观测。近期，它在灶神星南极表面发现一座高耸的山峰，其高度竟是珠穆朗玛峰的2.5倍。目前科学家认为这座山峰形成之时向地球溅射了大量陨石。
灶神星直径约为525千米，是太阳系小行星带中质量第二大的天体。在过去两个世纪中，科学家通过地面以及太空望远镜拍摄了灶神星大量图片，但对其详细状况却知之甚少。黎明号对其探测获得的最新数据显示，灶神星形成于约45.6亿年前，是目前已知唯一经历过太阳系早期岁月的小行星。它具有以铁元素为主要成分、半径为110千米的内核。数据还显示，地球上发现的一组独特陨石确实如推测的那样来自灶神星，这些陨星中的辉石与灶神星表面的岩石相符，表明灶神星是地球陨石的最大来源。
多年以来，研究人员一直致力于在全球各地搜寻灶神星的陨石碎片，将其化学成分作为“指纹证据”揭示它是否来自灶神星。地球表面分布着大量灶神星的残骸陨石。黎明号首席科学家克里斯?拉塞尔认为，灶神星的高耸山峰是被一颗较小星体碰撞所形成的，此次猛烈碰撞在形成高耸山峰的同时还向地球溅射大量的灶神星陨石碎片。科学家可将陨石样本与这座山峰地区的岩石成份进行对比，从而获得更多的证据。黎明号今后对灶神星继续进行的探测，肯定还会有更多发现，并进一步揭示该天体的奥秘。
将陨石切割成薄片，在偏振显微镜下能够看到一些彩色的影像。其中的一部分被归类为HED陨石，它们可能是从灶神星掉落到地球上的。其根据是，经研究HED陨石可见光和红外波段的光谱，与灶神星的光谱十分符合。它们起源于灶神星的假说也和黎明号的最新观测获得的数据相符。
小行星也是太阳系家族中的一类成员，同样围绕着太阳运转，只是体积很小而已。它们绝大多数分布在火星与木星轨道之间,平均距离太阳为2.77个天文单位即4.14亿千米，被称为小行星带。灶神星就是小行星带中质量仅次于谷神星的天体。要不是黎明号的就近对它进行绕飞探测，科学家尚不了解其地貌特征，更不知道它就是地球陨石的最大来源。由此亦可看出，用航天器探测天体的重要性。黎明号探测灶神星之后，还要于2015年探测谷神星。
【责任编辑】庞云
