沉默的火星来客

夜晚,当我们仰望苍穹时,如果机缘凑巧,将会看到一颗烧成白炽状态的流星,拖着长长的尾巴从眼前掠过。据科学家统计,这些太空来客,以10~20公里/秒的速度闯入地球大气层,多数在大气层烧成灰烬,只有很少一部分坠落地面,被人们称之为“陨石”。这些天外来客静静地躺在地球上,直到人类把它们发现,并研究出很多有价值的科学成果。

  

  年轻的小石头

  

  “NWA1669”是一颗坠落在非洲撒哈拉大沙漠,重量为30克的蓝色小陨石。所以,科学家给它填写身份证明时,起了一个晦涩难懂的名字“NWA1669”,事实上那只是一个代码,并无深奥可言。其中NWA是英文“西北非洲”的开头字母,1669表示它是在撒哈拉大沙漠找到并确认的第1669颗陨石。

  科学家鉴定陨石的年龄时,要对其化学成分、纹理结构和氧化程度进行许多复杂测试与论证。对“NWA1669”来说,首先是检测它身上一些放射性元素及其它裂变产物的相对含量,如对它所含的“氩40”与其裂变产物“钾40”进行比较。人们就是通过对这些物质含量的测试分析,得出“NWA1669”是在1.7亿年前形成的年轻岩石。依此方法可以知道,宇航员从月球带回的岩石年龄约45亿年;来自火星与木星之间小行星带的陨石,大部分在45亿年前凝结而成;地球上最古老岩石的形成时间约为38亿年。

  与宇宙中在45亿年前形成的大多数岩石相比,在1.7亿年前形成的“NWA1669”只能算小字辈,属于一颗年轻的小石头。

  

  “NWA1669”身世揭秘

  

  为了弄清楚这颗陨石来自哪里,科学家们对它的成分进行了测定。研究发现,“NWA1669”身上“铝27”的含量,比它的同位素“铝26”大1.6万倍。这一结果表明,它和地球上火山喷发时形成的玄武岩一样,属于岩浆岩石,它所隶属的行星,应该和地球一样拥有金属核心。因为岩浆形成的岩石,不能低于1.5亿年。否则,这颗行星无法提供足够的热量,来维持岩浆流动。

  显然,月球不具备这样的条件,因为近35亿年来,它从未热起来。那么,它是不是来自木星呢?木星是颗很大的行星,所以它引力很强,周围大气稠密。所以,木星上的岩石很难挣脱引力束缚进入太空、到达地球。金星、水星也被排除在外,前者大气密度太大,后者离太阳太近,岩石无法从那里飞出,并进入地球;而且小行星带中的陨石年龄偏大。所以说,“NWA1669”最有可能来自火星。考虑到“NWA1669”是一颗年轻岩浆岩石,如果它确实来自火星,火星构造应类似地球,也有一颗熔融状态的核心,核外也有流动的岩浆,最外层才是坚硬的固态表面。那么,火星是否有一颗融熔的核心呢?

  近年来,一直在火星考察的“勇气”和“机遇”号火星探测器证实,几亿年前火星表面的火山处在活跃期。而根据从火星发回的照片上,火山熔岩痕迹更是清晰可辨,它表明火星上最近一次火山爆发很可能发生在200万年前。而且火星上的火山,还可能爆发。所以说,科学家将“NWA1669”的籍贯定位在火星是非常客观的。

  

  “S、N、C”陨石家族

  

  除“NWA1669”外,地球上还有一个以“S、N、C”字母命名的火星陨石家族。说起这个家族的成员,还得追溯到遥远的过去。

  1815年的一个夜晚,法国的马恩省的沙西尼市郊外,有人目睹了一颗烧成白炽状态的流星,从空中坠落地面。不过,当时人不知道它来自火星,更不知道它是人类最早发现的火星陨石。和它一样有名的陨石还有两颗:一颗于1865年在印度的谢尔卡蒂发现,另一颗于1911年在埃及的奈赫莱发现。

  直到20世纪70年代后期,科学家将这些陨石中的小气泡,和“海盗”号火星探测器提供的火星大气数据进行比较后,才断定在沙西尼、谢尔卡蒂、奈赫莱坠落的3颗陨石都来自火星,并且都属于只有十几亿年历史的年轻岩石。

  现在,这3颗陨石标本确立了以“S、N、C”为代表的火星陨石家族,其中S、N、C是3个发现地的英文开头字母。

  属于“S、N、C”家族的火星陨石,现在认定的还不到30颗,其中 “NWA1669”等5颗陨石是最近3年在北非沙漠发现并确定的。

  重8千克的“埃达79001”是1979年在南极冰原发现的。化学分析表明,“埃达79001”大约在13亿年前形成。重2千克的火星陨石“ALH84001”更是红极一时,曾登上过1996年世界各大报刊的头版头条。原因是美国科学家发现这颗陨石中含微生物痕迹,最终因证据不足被否定。作为“S、N、C”火星陨石家族新成员的“MIL03346”,是一块重715.2克的黑色陨石,它于2003年12月15日在南极冰原中搜寻到。

  

  如何来到地球

  

  2002年,法国科学家布律诺-泰菲克根据“NWA1669”身上的累累伤痕推断,在一颗小行星撞击下,“NWA1669”获得挣脱火星引力的初速度,并成为茫茫太空中的“流浪儿”。“NWA1669”身上的放射性元素比率表明,它受到宇宙辐射的时间已超过数千万年,就是说它在太空中又“漫游”了1千多万年,最终沿着一条螺旋形轨迹进入地球空间。

  幸好它原来的体积足够大,所以在与地球大气剧烈摩擦时没有烧成灰烬。坠入非洲大地后被人类发现,并确定为“S、N、C”火星陨石家族的新成员。

  【责任编辑】李金

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