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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(zhì)或鐵質(zhì)物質(zhì)。作為宇宙的“信使”,它不僅給科研工作者帶來(lái)了探索其他星球和更廣闊宇宙的機(jī)會(huì),其具有的神秘色彩也吸引了很多人的關(guān)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(qū)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(lái),科研工作者及獵隕愛(ài)好者團(tuán)隊(duì)在中國(guó)北部和西部的沙漠地區(qū)收集到了大量的隕石。中國(guó)科學(xué)院地球化學(xué)研究所李世杰研究員研究團(tuán)隊(duì)和國(guó)內(nèi)外同行對(duì)我國(guó)沙漠中發(fā)現(xiàn)的隕石的分布情況、礦物巖石學(xué)特征、成因、宇宙射線暴露歷史和地表積累時(shí)間等開(kāi)展了一系列研究,成果先后發(fā)表在國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)期刊上。這對(duì)科研工作者、隕石愛(ài)好者及隕石獵人開(kāi)展隕石的研究與收集工作,都具有一定的參考價(jià)值。
中國(guó)的沙漠隕石在哪里?
我國(guó)的沙漠隕石主要分布在中國(guó)的西部及北部的戈壁區(qū)域。國(guó)際隕石學(xué)會(huì)將發(fā)現(xiàn)隕石的特定區(qū)域稱為隕石富集區(qū)(dense meteorite collection area)(注意:這一概念有一定的誤導(dǎo)性,有隕石發(fā)現(xiàn)未必就富集隕石)。迄今為止,中國(guó)共發(fā)現(xiàn)42個(gè)隕石富集區(qū)。
中國(guó)沙漠隕石分布圖(Fan et al., 2022)。
然而,在不同的隕石富集區(qū)內(nèi)收集到隕石的數(shù)目卻有著巨大差別??蒲泄ぷ髡呒矮C隕愛(ài)好者團(tuán)隊(duì)在庫(kù)木塔格沙漠周緣的部分隕石富集區(qū)中收集到了大量的隕石,例如庫(kù)姆塔格(Kumtag)隕石富集區(qū)(共收集到64塊隕石)、阿拉塔格山(Alatage Mountain)隕石富集區(qū)(共收集到47塊隕石)、樓蘭遺址(Loulan Yizhi)隕石富集區(qū)(共收集到46塊隕石)、哈密(Hami)隕石富集區(qū)(共收集到21塊隕石)以及羅布泊(Lop Nur)隕石富集區(qū)(共收集到15塊隕石)(圖1)。也有僅收集到1塊隕石的富集區(qū),例如分布在塔克拉瑪干沙漠邊緣的吉亞(Qira)富集區(qū)和塔中(Tazhong)富集區(qū)。
中國(guó)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(jià)值,頗受科研人員和隕石愛(ài)好者的青睞。那么在中國(guó)的沙漠地區(qū)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(guó)的沙漠地區(qū)中收集到月球隕石和火星隕石。
中國(guó)沙漠地區(qū)至今共收集到300塊已取得國(guó)際隕石學(xué)會(huì)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(dāng)然,這一列表還在不斷更新中!
部分中國(guó)沙漠隕石的手標(biāo)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(qiáng)、郭建賓和文新萍提供。
經(jīng)過(guò)隕石配對(duì)后(同一次降落的所有隕石統(tǒng)計(jì)為1塊),普通球粒隕石占中國(guó)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(yōu)勢(shì)
收集優(yōu)勢(shì)
相對(duì)于在南極收集隕石,在沙漠地區(qū)開(kāi)展隕石收集工作有著顯著的優(yōu)勢(shì)。首先,南極全年氣溫低、作業(yè)環(huán)境惡劣;沙漠氣溫雖然偏高,但氣候比起南極還是相對(duì)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(kāi)展工作。前往南極需要巨額的費(fèi)用和大量的人力支持;科研人員們及獵隕團(tuán)隊(duì)前往沙漠所需的經(jīng)濟(jì)成本相比前往南極來(lái)說(shuō)要低很多。以上優(yōu)勢(shì)可以大幅度提高非科研人員收集沙漠隕石的參與度。
研究?jī)?yōu)勢(shì)
降落在南極的隕石通常會(huì)隨著冰川的運(yùn)動(dòng)而移動(dòng),當(dāng)移動(dòng)的冰川被山脈阻攔時(shí),冰川內(nèi)的隕石會(huì)在山脈與冰川交界處富集,這大大的增加了識(shí)別成對(duì)隕石的難度。然而,降落在沙漠區(qū)域的隕石往往可以在降落點(diǎn)長(zhǎng)期保存,這有利于對(duì)隕石的判斷。
此外,沙漠區(qū)域的隕石雨(流星體在墜落的過(guò)程中發(fā)生了爆裂而產(chǎn)生了許多小塊,隨后降落和散布在一定地表區(qū)域內(nèi)的現(xiàn)象)樣品所記錄的降落位置信息對(duì)于研究流星體的破裂過(guò)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(shù)量多、質(zhì)量大,其相對(duì)于質(zhì)量較小的單個(gè)隕石來(lái)說(shuō)更容易被發(fā)現(xiàn),因此隕石雨樣品對(duì)于發(fā)現(xiàn)區(qū)隕石積累時(shí)間的計(jì)算更為重要。
中國(guó)什么地方最適合尋找隕石?
研究發(fā)現(xiàn),隕石降落是相對(duì)均勻分布在全球表面的隨機(jī)事件。那么,適合搜尋隕石的地區(qū)一定是具有相對(duì)穩(wěn)定的地表環(huán)境和較老的地表年齡。
哈密富集區(qū)南部發(fā)現(xiàn)了較多的隕石,并且至少包含了五次隕石雨,說(shuō)明該區(qū)域比較適合收集隕石。為了評(píng)估該區(qū)域?qū)τ陔E石的保存能力,研究團(tuán)隊(duì)對(duì)該區(qū)域的隕石積累時(shí)間進(jìn)行了估算。
哈密、庫(kù)姆塔格以及阿拉塔格山命名區(qū)內(nèi)收集隕石分布圖。C區(qū)域是目前在中國(guó)沙漠最適合收集隕石的地區(qū)(Fan et al., 2022)
由于此前并未對(duì)該區(qū)域的隕石進(jìn)行系統(tǒng)的搜尋,所以通過(guò)區(qū)域內(nèi)更容易被發(fā)現(xiàn)的隕石雨樣品(數(shù)量多,質(zhì)量大)來(lái)估算隕石的累積時(shí)間會(huì)更加精確。研究團(tuán)隊(duì)結(jié)合前人對(duì)隕石通量的研究與該區(qū)域的五次隕石雨的質(zhì)量和分布區(qū)域面積等信息,估算出了該區(qū)域隕石的積累時(shí)間不低于1萬(wàn)年,這表明該區(qū)域是目前中國(guó)沙漠中已知最適合收集隕石的地區(qū),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(qū)域發(fā)現(xiàn)了一塊重2.54公斤的brachinite隕石。目前在國(guó)際隕石學(xué)會(huì)獲得命名的brachinite隕石僅為54塊(不包括成對(duì)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(qū)域具有較長(zhǎng)的隕石積累時(shí)間。此外,哈密南部大面積的淺色花崗巖分布區(qū)域便于搜尋者在野外識(shí)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(xiāng)鎮(zhèn)或礦區(qū)便于野外物資的補(bǔ)給,這些都是開(kāi)展隕石搜尋的良好條件。
來(lái)源:中國(guó)國(guó)家天文
作者:李世杰,中國(guó)科學(xué)院地球化學(xué)研究所研究員,主要從事隕石學(xué)研究;
范焱,西北大學(xué)與中國(guó)科學(xué)院地球化學(xué)研究所聯(lián)合培養(yǎng)博士研究生,主要從事行星科學(xué)相關(guān)研究
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