流星划过天际,刹那间的绽放却耗尽了全部芳华。你可知道那划过天际的流星是什么吗?今天,就让我们走进中国地质大学逸夫博物馆二楼“地球的奥秘”展厅,来看一看坠落在地球上的流星——陨石。
逸夫博物馆珍藏的南丹铁陨石
也曾星陨如雨,灿若烟花
所谓陨石,就是坠落到地球上的流星,但并不是每一颗流星都能成为陨石。茫茫宇宙中,有许多小天体做着一生仅有一次的旅行。一次极其偶然的机会,它误打误撞进入了地球的大气层,美妙的相遇产生了非同寻常的景象,从而结束了它的太空之旅。
在飞行的最后阶段,流星会与空气剧烈摩擦、燃烧,产生耀眼的光芒和巨大轰鸣,受传播速度和消散速度的限制,我们在大气层的底端是听不到声音的,但可以看到它的光亮。有些时候,会有些天体碎裂成许多小天体,同时闯入大气层,摩擦生热并在氧气的作用下燃烧发光,形成一道道横跨夜空的流星,于是天空中便下起了流星雨,天文学上叫作“陨石雨”。
1986年4月15日18点55分,在我国湖北省随州市淅河镇大堰坡乡降落了一场特大的陨石雨。该陨石雨由西南至东北走向,呈椭圆形分布,面积达15平方公里,科研人员收集了总重超过250公斤的陨石样品,其中最大的一块陨石碎片重达56公斤。在逸夫博物馆就珍藏着两块由舒勤荣老师在1986年收集的随州陨石,为广大师生和海内外校友、科研人员提供了陨石研究的珍贵实物。
据悉,发生在湖北随州的这场陨石雨,是新中国成立以来继1976年的吉林陨石雨后的第二大陨石雨。据随州气象站观测,当时随州南部上空突然弧光一闪,接着传来一阵闷雷声,声音持续了近一分钟,陨石爆裂和烧蚀产生的烟雾在空中持续了15分钟后才消失。
紫金山天文台研究成果证实,随州陨石的小行星母体在5亿年前被其他小天体撞击发生了肢解,形成了Gefion小行星家族。怎么样,是不是很特别?
寻找天外来客,解开宇宙的奥秘
陨石是人类直接认识太阳系各星体珍贵稀有的实物标本,它们有些带有地球上没有或不常见的矿物组合,以及冲过大气层熔融的痕迹。我国从上世纪五十年代开始陨石研究,随州陨石雨横跨夜空,迅速吸引了我国科学工作者的极大关注。
我校和中国科学院地球化学研究所、随州市科委同时各自派出了科学考察队伍奔赴现场,对这场陨石雨进行野外实地考察和搜集样品。1986年12月,经国家自然科学基金委员会批准,我校和中国科学院地球化学研究所联合开展湖北陨石雨研究。我校由王人镜老师任组长,主要从事岩石矿物方面的研究,中国科学院地球化学研究所由李肇辉任组长,主要从事同位素、宇宙成因等方面的研究。在近三年的研究过程中,双方充分发挥各自的优势,于1989年10月提前完成了预期的研究任务,并整理成专著《随州陨石综合研究》,1990年5月在中国地质大学出版社出版。
通过研究随州陨石,我国学者发现其中含有三十二种矿物。其中常见透明矿物有橄榄石、斜方辉石、斜长石、少量白磷钙矿、透辉石及玻璃质等,不透明矿物有铁纹石、镍纹石、自然铜、含镍黄铜矿、陨硫铁及铬铁矿等。在其中找到了十三种高压相变矿物,获得国际矿物协会批准的新矿物有6种,另有常压相新矿物1种。新高压相矿物中有4种、常压相矿物有1种是以我国学者的姓氏命名的,这些都是没有先例的。可以说,随州陨石是含高压矿物和新矿物最多的,是一种十分珍贵的球粒陨石。
据舒勤荣老师介绍,时任中国地质大学博物馆常务副馆长的颜慰萱带领他,随同我校王人镜、邱家骧等16人一起,多次深入随州大堰坡乡,寻访目击者,搜集和掌握了丰富的陨石雨有关资料。自1986年4月19日到1987年7月21日,他和袁晏明老师等历时半年,多次对陨石雨分布的39km2面积上陨落的现场进行了详细调查,调查涉及三个乡所属的约60个自然村,被询访的知情人和目击者200人次以上,对陨落现场进行了认真测量、摄影和录像,取得了一批数据,收集到包括逸夫博物馆随州陨石在内的一批珍贵陨石标本,为随州陨石雨的深入研究打下了良好基础,我国学者多篇研究成果发表在《科学通报》《地球科学》等学术期刊和杂志上。
让我们一起触摸46亿年的时光
记者在逸夫博物馆看到,一块随州陨石重达7.5公斤,外形尺寸为19×14×13cm,一块却仅有30克左右。两块陨石外部都有一个褐黑色熔壳,内部呈浅灰色,形态呈不规则块状,性质很脆弱,很容易被击碎,为低铁普通球粒陨石,主要成分为硅酸盐与铁镍金属,定名为橄榄石——紫苏辉石球粒陨石,其年龄大概在46亿年左右,和太阳系一样古老。
据逸夫博物馆李富强老师介绍,逸夫博物馆珍藏的一块产自广西南丹的陨石,是世界上已知最早列入文字记载的铁陨石。记者看到,这块铁陨石外形尺寸为23×16×15cm,其主要成分为铁、镍,是由陨石特有的铁纹石和镍纹石两种矿物组成。
解开这块铁陨石来历之谜,还经历了一个有趣的过程。在“大炼钢铁”时,地质找矿队员发现了不少红褐色的有锈痕的“铁矿石”,这些“铁矿石”连坩锅都无法熔化,遂逐级向上汇报。经多次辗转,其中一块铁矿石被中国地质大学博物馆珍藏。专家最早认为,这块铁陨石产自新疆,上世纪八十年代初,1962年毕业于北京地质学院放射性地质专业的舒勤荣转业到武汉地质学院,他经过反复调查化验,最终证实了这块陨石就是世界闻名的南丹陨石。
1976年3月8日15时,随着一阵震耳欲聋的轰鸣,一场空前的陨石雨降临吉林,吉林陨石雨由此成为奇观。在“地球的奥秘”展厅,与随州陨石、南丹陨石并排摆放的,就是一块暗灰色的吉林陨石,它由长春地质学院1986年收集,从这块陨石鉴定出的矿物高达43种,被定名为橄榄石——古铜辉石球粒陨石。就其数量、重量、散落范围以及科技含量而言,吉林陨石在世界上都属罕见。
在“地球的奥秘”展厅,还有几块由地球科学学院曾广策老师1981年在海南岛采集的玻璃陨石,颜色呈暗褐灰——灰黑色,外形为不规则块状构造,主要成分为硅酸盐类。据了解,玻璃陨石是一种天然玻璃物质,它不属于现行陨石分类中的任一种。对其是否为真正陨石,其成因是什么,还没有一致的看法。有的专家认为,玻璃陨石是陨石撞击地球,使地球表层岩石熔融溅出坑外急速冷却而成;有的专家认为,玻璃陨石是地球形成初期的原始地壳的产物。由于外观似黑曜岩,玻璃陨石又称“似黑曜岩”。
几十亿年的时间里,陨石经历了太阳系的演化过程,为我们带来了许多珍贵的宇宙信息,成为了人类研究太阳系不可替代的标本。虽然绝大多数陨石都坠落在海洋、山区、森林、沙漠等人迹罕至的地方,但这并不妨碍我们去认识陨石。欢迎来中国地质大学逸夫博物馆“地球的奥秘”展厅参观陨石标本,也许下一个通过陨石解开宇宙奥秘的人就是你!
(中国教育在线2021年12月13日作者:徐燕 李富强 隋吉祥)