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去那里就能撿到“星星的碎片”?

時間:2022-04-25 08:57:47    來源:中國國家天文    

隕石也稱“隕星”,是落到地球或其它行星表面的、未燃盡的外太空石質或鐵質物質。作為宇宙的“信使”,它不僅給科研工作者帶來了探索其他星球和更廣闊宇宙的機會,其具有的神秘色彩也吸引了很多人的關注。

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既然落在地球,你一定也想知道,去哪里才能撿到這樣一顆“星星的碎片”呢?目前地球上最適合尋找隕石的區域是沙漠(隕石保存的天然“干燥箱”)和南極(隕石保存的天然“冰箱”)。

近年來,科研工作者及獵隕愛好者團隊在中國北部和西部的沙漠地區收集到了大量的隕石。中國科學院地球化學研究所李世杰研究員研究團隊和國內外同行對我國沙漠中發現的隕石的分布情況、礦物巖石學特征、成因、宇宙射線暴露歷史和地表積累時間等開展了一系列研究,成果先后發表在國內外學術期刊上。這對科研工作者、隕石愛好者及隕石獵人開展隕石的研究與收集工作,都具有一定的參考價值。

中國的沙漠隕石在哪里?

我國的沙漠隕石主要分布在中國的西部及北部的戈壁區域。國際隕石學會將發現隕石的特定區域稱為隕石富集區(dense meteorite collection area)(注意:這一概念有一定的誤導性,有隕石發現未必就富集隕石)。迄今為止,中國共發現42個隕石富集區。

中國沙漠隕石分布圖(Fan et al., 2022)。

然而,在不同的隕石富集區內收集到隕石的數目卻有著巨大差別。科研工作者及獵隕愛好者團隊在庫木塔格沙漠周緣的部分隕石富集區中收集到了大量的隕石,例如庫姆塔格(Kumtag)隕石富集區(共收集到64塊隕石)、阿拉塔格山(Alatage Mountain)隕石富集區(共收集到47塊隕石)、樓蘭遺址(Loulan Yizhi)隕石富集區(共收集到46塊隕石)、哈密(Hami)隕石富集區(共收集到21塊隕石)以及羅布泊(Lop Nur)隕石富集區(共收集到15塊隕石)(圖1)。也有僅收集到1塊隕石的富集區,例如分布在塔克拉瑪干沙漠邊緣的吉亞(Qira)富集區和塔中(Tazhong)富集區。

中國的沙漠隕石類型

眾所周知,物以稀為貴,隕石同樣如此。例如月球隕石和火星隕石,由于其極高的科研價值,頗受科研人員和隕石愛好者的青睞。那么在中國的沙漠地區收集到的隕石一共有多少,其中又是否含有特殊類型的隕石呢?遺憾的是,迄今從未在中國的沙漠地區中收集到月球隕石和火星隕石。

中國沙漠地區至今共收集到300塊已取得國際隕石學會正式命名的隕石,其中包括287塊普通球粒隕石、6塊鐵隕石、1塊CO3球粒隕石、1塊diogenite隕石、1塊ureilite隕石、1塊brachinite隕石、1塊eucrite隕石以及1塊EL7球粒隕石。當然,這一列表還在不斷更新中!

部分中國沙漠隕石的手標本照片 | 圖片分別由隕石獵人(或藏家)王梓鑒、趙宇賢、陳鵬力、馬維軍、王鵬、趙志強、郭建賓和文新萍提供。

經過隕石配對后(同一次降落的所有隕石統計為1塊),普通球粒隕石占中國沙漠隕石的72%,其中包括63塊H群隕石、133塊L群隕石以及20塊LL群隕石。

去沙漠撿隕石的優勢

收集優勢

相對于在南極收集隕石,在沙漠地區開展隕石收集工作有著顯著的優勢。首先,南極全年氣溫低、作業環境惡劣;沙漠氣溫雖然偏高,但氣候比起南極還是相對宜人;其次,于交通而言,前往沙漠也比前往南極更加便利,哪怕“一人一車”都可以開展工作。前往南極需要巨額的費用和大量的人力支持;科研人員們及獵隕團隊前往沙漠所需的經濟成本相比前往南極來說要低很多。以上優勢可以大幅度提高非科研人員收集沙漠隕石的參與度。

研究優勢

降落在南極的隕石通常會隨著冰川的運動而移動,當移動的冰川被山脈阻攔時,冰川內的隕石會在山脈與冰川交界處富集,這大大的增加了識別成對隕石的難度。然而,降落在沙漠區域的隕石往往可以在降落點長期保存,這有利于對隕石的判斷。

此外,沙漠區域的隕石雨(流星體在墜落的過程中發生了爆裂而產生了許多小塊,隨后降落和散布在一定地表區域內的現象)樣品所記錄的降落位置信息對于研究流星體的破裂過程、降落方向和入射角度等尤為重要。由于隕石雨中的隕石樣品數量多、質量大,其相對于質量較小的單個隕石來說更容易被發現,因此隕石雨樣品對于發現區隕石積累時間的計算更為重要。

中國什么地方最適合尋找隕石?

研究發現,隕石降落是相對均勻分布在全球表面的隨機事件。那么,適合搜尋隕石的地區一定是具有相對穩定的地表環境和較老的地表年齡。

哈密富集區南部發現了較多的隕石,并且至少包含了五次隕石雨,說明該區域比較適合收集隕石。為了評估該區域對于隕石的保存能力,研究團隊對該區域的隕石積累時間進行了估算。

哈密、庫姆塔格以及阿拉塔格山命名區內收集隕石分布圖。C區域是目前在中國沙漠最適合收集隕石的地區(Fan et al., 2022)

由于此前并未對該區域的隕石進行系統的搜尋,所以通過區域內更容易被發現的隕石雨樣品(數量多,質量大)來估算隕石的累積時間會更加精確。研究團隊結合前人對隕石通量的研究與該區域的五次隕石雨的質量和分布區域面積等信息,估算出了該區域隕石的積累時間不低于1萬年,這表明該區域是目前中國沙漠中已知最適合收集隕石的地區,并很有可能找到月球或火星隕石等稀有類型。

2019年,兩位隕石獵人在哈密南部戈壁區域發現了一塊重2.54公斤的brachinite隕石。目前在國際隕石學會獲得命名的brachinite隕石僅為54塊(不包括成對隕石),該類型的隕石比月球隕石和火星隕石更加稀有,這或許也表明哈密南部的戈壁區域具有較長的隕石積累時間。此外,哈密南部大面積的淺色花崗巖分布區域便于搜尋者在野外識別隕石(通常隕石的顏色較深),附近亦有鐵路和公路,交通便利,靠近城市、鄉鎮或礦區便于野外物資的補給,這些都是開展隕石搜尋的良好條件。

作者:李世杰,中國科學院地球化學研究所研究員,主要從事隕石學研究;

范焱,西北大學與中國科學院地球化學研究所聯合培養博士研究生,主要從事行星科學相關研究

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標簽: 中國沙漠 月球隕石

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