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中國科學家證實:新疆曾發生世界最大隕石雨

10月
05
2017

2017年10月05日00時 今日科學 新華網

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隕石雨資料圖

新華社南京10月13日電(記者蔡玉高、蔣芳)中科院紫金山天文台研究專家13日通報,通過礦物岩石學和微量元素地球化學分析,我國科學家證實在我國新疆境內曾發生一場規模巨大的隕石雨,其隕落帶長達425公里,遠超此前世界公認的最大隕石雨。

據了解,目前國際隕石學會已正式批准將這場最大隕石雨命名為阿勒泰隕石雨。相關的研究成果近日在中科院與國家自然科學基金委主辦的《科學通報》上發表。

較大的隕石在隕落過程中飛行,由於受到高溫、高壓氣流的衝擊,會在半空發生爆裂。如果隕石母體足夠大,爆裂開的碎塊會像雨點一樣散落到地面,這種現象稱為「隕石雨」。此前世界公認的第一大隕石雨為納米比亞的傑本(Gibeon)隕石雨,其分布範圍長達275公里。

中科院紫金山天文台天體化學與行星科學實驗室首席科學家徐偉彪研究隕石長達30年。據他介紹,有著「天外來客」之稱的隕石是人類研究地外行星的第一手資料。隕石研究,首要便是對隕石樣本的成分進行礦物岩石學和微量元素地球化學分析,以準確判斷出該隕石的成分構成。

通過與美國加州大學洛杉磯分校合作,徐偉彪領銜的項目團組證實,2011年在新疆阿勒泰小東溝地區發現的5噸重特大鐵隕石烏希里克,主要礦物是鐵紋石、鎳紋石和合紋石,副礦物有隕磷鐵鎳石、隕碳鐵和隕硫鉻鐵礦,與此前發現的新疆鐵隕石和烏拉斯台鐵隕石相一致。微量元素地球化學分析顯示,這三塊鐵隕石屬於成對隕石,來源於同一母體。

「誰也沒有想到,這三塊發現時間相隔100多年的隕石來源於同一場隕石雨。」徐偉彪表示,從地理分布來看,這三塊隕石大致分布在新疆境內東南-西北走向的一條直線上,其中烏拉斯台在新疆鐵隕石東南約130公里處,烏希里克在新疆鐵隕石的西北約300公里處,而烏希里克與烏拉斯台相距425公里。此前,已有人發現在該區域範圍內曾發現了數塊大質量的鐵隕石個體,包括一塊重18噸的「安拉之淚」。這表明這些隕石的墜落地點有很強的關聯性,阿勒泰地區曾發生過一場規模空前的隕石雨。

徐偉彪表示,常見的隕石雨分布範圍一般在幾公里到幾十公里,阿勒泰隕石雨有如此長的隕石降落距離,反映了其母體大小、進入大氣層的飛行速度和角度、一級母體在空中解體的高度都很特殊,對研究近地小行星的軌道演化和動力學問題有重要啟示意義。

天文學家揭秘「阿勒泰隕石雨」

一塊1898年發現的重達28噸的巨大鐵隕石、一塊2004年發現的430公斤鐵隕石、一塊2011年發現的5噸鐵隕石,這三位跨越118年的「天外來客」如何來到地球?他們之間又有何聯繫?

13日,中科院紫金山天文台的科學家宣布,這些隕石同屬於世界上最大的一場隕石雨——國際隕石學會命名為「阿勒泰隕石雨」。

始於1898年,一個跨越118年的「科研項目」

阿勒泰山脈地形錯綜複雜,氣候異常多變,常常山腳下烈日當空,到山脈腹地卻飄著雲朵,氣溫驟降,一場雷陣雨說到就到。由於是沙漠地區、植被稀少、人跡罕至,這裡一直是我國隕石發現的熱點地區。

1898年,牧民們在新疆北部阿勒泰地區青河縣域內的戈壁灘上發現了一塊「大銀子」,外形看上去有些像駱駝,當地人取名為「銀駱駝」。這塊重達28噸的大石頭後來被確定為新疆鐵隕石(國際命名為Armanty),是世界第四大隕石。

此後的100多年間,在阿勒泰地區不斷地發現一些隕石,其中比較大的是2004年發現的430公斤的鐵隕石烏拉斯台(Ulasitai),2011年發現的5噸重的烏希里克(Wuxilike)。

「此前大家並沒有將這些隕石放到一起去做研究,直到幾年前,科研人員發現,這3塊大鐵隕石分布在東南至西北走向的一條直線上,似乎在墜落地點上有著很強的某種相關性。」中科院紫金山天文台天體化學與行星科學實驗室首席科學家徐偉彪說,此後,陸續在該區域又發現了數塊大質量的鐵隕石個體,不斷地印證著這種推測——新疆阿勒泰地區有可能發生過一場規模空前的隕石雨。

為了證實推測,中科院行星科學重點實驗室與美國加州大學洛杉磯分校合作,前者負責鐵隕石的礦物岩石學研究,後者負責中子活化分析。分析結果表明三塊隕石無論是礦物岩石結構還是微量元素化學成分均非常一致,可以確定為成對隕石,同屬於IIIE群鐵隕石。

「這意味著,雖然這些隕石被發現的時間跨越了100多年,但它們在光臨地球之前,來源於同一母體,是在穿過地球大氣層時,發生爆炸後散落開來,形成了一場巨大的隕石雨。」徐偉彪說。

425公里,這場「雨」下得究竟有多大?

新疆阿勒泰地區被譽為中國「雄雞」版圖一簇華麗的尾羽,全球最長最廣的星星隕落帶,從阿勒泰地區東南面成一條直線伸展到西北面,綿延425公里。如此大的隕落面積,究竟來自一場多大的隕石雨?

科學家介紹,一場普通的隕石雨分布範圍通常在幾公里到幾十公里之內。比如,2013年俄羅斯車里雅賓斯克隕石雨,曾造成1200人受傷,其隕落帶長度僅為20公里。而1976年的吉林隕石雨,為70公里。此前,公認為世界第一長隕石雨納米比亞的傑本(Gibeon)隕石雨,則為275公里。

近日,國際隕石學會對中國科學家這項發現表示認可,正式批准把包括新疆鐵隕石、烏拉斯台、烏希里克在內的隕石統稱為「阿勒泰隕石雨」。

遺憾的是,這樣一場堪稱壯觀的隕石雨並未在歷史文獻上留下任何記載,甚至在阿勒泰地區留下的遠古岩畫中也找不到任何線索。科學家推測,一方面是由於阿勒泰地區人煙稀少,另一方面,則很有可能說明這場隕石雨發生在人類文明之前。

「發現隕石過程比較特殊,即使看到光、聽到聲音,真正能找到的仍然很少。但是,以阿勒泰隕石雨的規模以及其對地球造成的影響,如果是發生在已有人類文明之時至少會留下一些記錄。」徐偉彪說。

月球是地球的「親妹」? 隕石研究如此「腦洞大開」靠譜嗎?

雖然富含各種不同的元素,但經過了大氣層暴力燃燒的隕石大多「顏值」不高,即使是剛剛掉落在地球上的「小鮮肉」看起來也是一副平凡無奇的樣子。據科學家長期的觀測,每年降落到地球上的隕石有20多噸,但是絕大多數隕石都隕落到大海、沙漠、森林和人煙稀少的山區,被收集到的隕石十分罕見,平均每年發現的目擊隕石僅10多次。

研究這些「相貌敦厚」的「天外來客」究竟有何意義?

科學家認為,隕石是茫茫宇宙給人類帶來的厚禮,對它們進行全方位的「體檢」能夠獲得眾多第一手的信息,有助於揭示全球天文學界至今仍在苦苦探索的「三起源」,即宇宙起源、天體起源和生命起源。

例如,通過「解剖」火星隕石,發現這塊隕石記錄了2億年前火星所發生的岩漿活動,直接改變了人類對火星的認知。

近日,通過研究月球隕石,中美兩國的天文學家又有驚人發現:月球很有可能是地球和其他星體「暴力相撞」的產物,她是地球的「親姐妹」。

從事該項研究的中科院紫金山天文台科研人員介紹,美國阿波羅登月計劃和蘇聯探月計劃從月球上採集了380多公斤的岩石樣品,中外科學家研究發現,月岩中所含的氧同位素組成比例與地球的物質完全一樣,相當於「DNA」幾乎一致。月岩中揮發性元素的含量卻比地球低很多,也符合月球在撞擊過程中經歷極端高熱而被蒸發掉了的推測。

「2017年,我國的嫦娥5號將從月球上帶回第一抔中國月壤,目前紫金山天文台正在積極準備,引進了一整套研究月岩的先進儀器。我們期待通過更多的月球樣品研究,為解答月球起源和演化之謎提供更多的有用信息。」徐偉彪說。


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