天外来客，陨石的秘密！-

作为独特的天外来客，

每年都有大量的陨石

降临到地球表面。

（图源@CHRIS BUTLER/SCIENCE SOURCE）

它们绚丽夺目地划过天空。

掉落地面的场景多种多样，

成分也各不相同。

陨石（图源@MAINE MINERAL AND GEM MUSEUM）

陨石（图源@James Hyslop）

球粒陨石（图源@space-facts）

那么，它们究竟是什么样？

又是如何形成的？

（图源@Giphy）

陨石是起源于外太空某一物体

并坠落在地面的固体碎片。

如彗星、小行星或流星体，

在穿过大气层到达行星或

月球表面后幸存下来。

大多数流星体在

进入大气层时都会瓦解，

估计每年仍有500颗左右，

小至弹珠大至篮球的

陨石落在地面上；

但是，通常每年只有5至10颗

流星会被发现坠落，

并被科学家得知和寻获。

（图源@NASA）

少数的陨石够大，

可以创造出巨大的撞击坑；

相对的，其它的陨石

则因为不够大，

坠地时都已经达到终端速度，

最多只能创造出一个小坑洞。

巴林杰陨石坑（图源@NASA）

地球上最常见到的超高速撞击，

是由最容易穿越大气层的

铁陨石造成的。

典型的撞击坑包括

巴林杰陨石坑、

奥德萨陨石坑和

狼溪陨石坑等，在这些陨石坑

都发现相关联的铁陨石。

狼溪陨石坑（图源@Keraunoscopia）

相较之下，够大的石质流星体

或像彗星这样的冰雪球或小行星，

即使重量达到数百万公吨，

在进入和通过大气层时，

依然会被破坏而不会留下撞击坑，

著名的通古斯爆炸事件

可能就属于这种瓦解事件。

通古斯大爆炸地区

流星体在进入

大气层的过程中会被加热，

它的表面会融化和

经历烧蚀的体验。

在这个过程中，它们可以

被雕塑成各种不同的形状。

当它减速，最终会使

融化的表面层凝固成薄薄的熔壳。

在大多数的陨石，

这一层是黑色的

（一些无球粒陨石的熔壳

可能是非常明亮的色彩）。

塔吉什湖陨石（图源@Nicole Mortillaro）

流星体在大气层中碎裂，

有可能形成陨石雨，

落下的陨石从几颗到

几千颗都有可能。

（图源@britannica）

这些陨石雨坠落的区域

被称为散布区，

通常是椭圆的形状，

长轴的方向与

流星飞行的方向平行。

Bassikounou陨石雨分布椭圆（图源@Dr. Svend Buhl）

陨石通常可以分为石陨石

（stony meteorites）、

铁陨石（iron meteorites）

和石铁陨石（stony-

iron meteorites）三大类。

绝大部分陨石都是石陨石，

可以分为球粒陨石和

无球粒陨石两大类。

仅有6%的陨石是铁陨石或

混杂着岩石和

金属的石铁陨石。

球粒陨石（图源@Didier Descouens）

坠落在地球上的陨石

有86%是球粒陨石，

它们因为含有

圆形的小颗粒而得名。

这些颗粒，或陨石球粒，

的主要成分是在太空中自由漂浮时

被熔化过的硅酸盐矿物。

球粒陨石（图源@H. Raab）

有些类型的球粒陨石

也包含少量的有机物质，

包括氨基酸和太阳前颗粒。

球粒陨石通常有45.5亿岁的年龄，

被认为是来自小行星带中

未能结合成大天体的物质。

碳质球粒陨石（图源@H. Raab）

像彗星一样，球粒的小行星

是太阳系中最早和

最原始的质点。

球粒陨石常被称为

行星构造的基材。

原行星盘（图源@ NASA）

掉落在地球上的陨石

有8%是无球粒陨石

（意味着它们不包含球粒），

其中一些类似于地球上的

镁铁质火成岩。

坎伯兰瀑布无球粒陨石（图源@Claire H.）

大多数的无球粒陨石

也是古老的岩石，

并且被认为是已经被分化的

小行星地壳物质。

澳大利亚无球粒陨石（图源@H. Raab）

无球粒陨石的一个大家族

（HED陨石）的母体

可能源自灶神星族，

然而这种说法尚有争议；

其他的则衍生自不同的小行星。

HED陨石（图源@Marcoaliaslama ）

大约5%的坠落陨石

是铁镍合金共生的铁陨石。

铁陨石中含有90%的铁，

8%的镍。它的外表裹着一层

黑色或褐色的1毫米厚的

氧化层，叫熔壳。

Tamentit铁陨石（图源@Ji-Elle）

外表上还有许多

大大小小的圆坑称为气印。

此外还有形状各异的沟槽，

被称为熔沟。

这些都是由于它们有陨落过程中

与大气剧烈摩擦燃烧而形成的。

铁陨石的切面与

纯铁一样，很亮。

Murnpeowie铁陨石（图源@James St. John）

石铁陨石构成剩余的1%，

是铁镍金属和

硅酸盐矿物的混合物。

其中一种是橄榄陨铁，

被认为是撞击有铁核心天体的

铁核边界所产生的陨石；

另一种是中陨铁。

橄榄陨铁（图源@Doug Bowman）

因此，鉴定一块样品是否为陨石，

可以从以下几方面考虑：

外表熔壳、表面气印、

内部金属、磁性和比重。

中陨铁（图源@Brocken Inaglory）

被观察到穿越大气层或

撞击地球的陨石称为坠落陨石，

其它的陨石都称为发现陨石。

大多数坠落陨石都是因为

肉眼观察到火流星，

或是在地面上确实发现

陨石撞击坑，

甚至两者都有。

因此，尽管陨石撞击在

地球上各处的几率

实际上基本相等，

但经过验证的坠落陨石

倾向于集中在

人口密度较高的地区。

陨石撞击坑（图源@Jim Tome）

与坠落陨石不同，

直到20世纪，发现陨石

只有数百颗被寻获，

其中80%是铁陨石和

石铁陨石，成分很容易和

当地的岩石区分出来。

铁陨石（图源@Meteoritekid）

目前发现的最古老陨石

是瑞典Muonionalusta铁陨石，

100万年前落于地球上，

因靠近北极圈，

曾经历了4次冰期，

切片呈漂亮的纵横交错的

维氏台登结构。

Muonionalusta陨石（图源@R. Tanaka）

一些坠落陨石可以被

自动观测的摄影机观测到，

并经过计算坠落点的位置因而寻获，

如1959年坠落在

捷克斯洛伐克的

普利布兰（Příbram）陨石。

普利布兰陨石（图源@Packa）

阜康陨石是于2000年

在中国新疆维吾尔自治区的

阜康附近山中发现的。

这块陨石分类为橄榄石铁陨石，

有着美丽的橄榄石结晶。

阜康陨石（图源@Wolfgang Sauber ）

1960年代末期，

人们发现美国西南方的

新墨西哥州罗斯福县

是寻找陨石的好场所，

从1967年起，在这个地区

发现的陨石总共约有140颗。

罗斯福县陨石（图源@meteoritegallery ）

在南极州，同样有

大量陨石被发现。

自1974年以来，

在世界各国南极陨石搜索计划

总计找到的陨石标本之中，

有超23000颗已完成分类，

还有更多尚未完成分类的。

南极陨石（图源@ NASA）

在冰冻荒芜的南极

发现大量陨石的同时，

搜集者发现在高温的

澳洲沙漠也能找到许多的陨石。

自1971年至今，

在有系统的搜寻下，

已经找到超过500颗陨石。

澳洲陨石（图源@AUSTRALIAN MUSEUM ）

在1986-87年，

一组在利比亚东南方约100千米

（62英里）的多罗沙漠

安装探勘石油地震站网的德国团队，

在平原上发现了65颗陨石。

利比亚陨石（图源@ collectingmeteorites）

而在阿曼地区的

砾石平原和沙漠中，

迄2009年中已经发现了

5000颗陨石。

其中还包括了大量的

月球陨石和来自火星的

火星的陨石。

阿曼地区陨石（图源@omanobserver ）

陨石促成了人类的产生，

由于陨石的影响，

促进了生物的产生、进化和发展，

但陨石也会带来

毁灭人类的危害性。

神秘而美丽的陨石

下一次究竟会何时光临，

只能由事实去证明一切了！

（图源@thecollectorscatalog）

参考资料：

[1]Rubin A E . Mineralogy of meteorite groups[J]. Meteoritics & Planetary ence, 1997, 32(2):231-247.

[2] Huss, G. Presolar diamond, SiC, and graphite in primitive chondrites: Abundances as a function of meteorite class and petrologic type[J]. Geochimica Et Cosmochimica Acta, 1995, 59(1):115-160.

[3] Jarosewich, Eugene. Chemical analyses of meteorites: A compilation of stony and iron meteorite analyses[J]. Meteoritics & Planetary ence, 2012, 25(4):323-337.

[4] Basu A R , Petaev M I , Poreda R J , et al. Chondritic Meteorite Fragments Associated with the Permian-Triassic Boundary in Antarctica[J]. ence, 2003, 302(5649):1388-1392.

[5] Nguyen A N , Zinner E . Discovery of Ancient Silicate Stardust in a Meteorite[J]. ence, 2004, 303(5663):1496-1499.

NASA、YouTube、AUSTRALIAN MUSEUM 、维基百科、搜狐、百度百科等

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来源：桔灯勘探