當前位置: 華文世界 > 科學

宇宙遺珠:隕石的科學奧秘(上)

2024-08-03科學

在無垠的宇宙中,地球以一種既孤獨又獨特的姿態存在,而隕石,則像是穿梭於星際間的使者,偶爾造訪我們的藍色星球,帶來遠古的低語。這些來自遙遠星系的巖石或金屬碎片,不僅僅是天際劃過的流星那麽簡單,它們是時間的見證者,攜帶了太陽系誕生之初的密碼,對人類而言,是開啟宇宙秘密寶庫的鑰匙。本文將引領您探究隕石的來源、分類和實驗室檢測。

隕石的來源

追溯至約46億年前,太陽系在一團巨大的塵埃與瓦斯雲中孕育而生。在這個過程中,無數的固體顆粒在重力的作用下聚集,逐漸形成了行星、衛星、小行星以及彗星等天體。然而,並非所有的物質都被整合進這些大型天體之中,大量的碎屑遺留下來,漂浮在太陽系的廣闊空間裏,成為了今天的流星體。這些流星體受到附近行星或恒星的重力擾動,軌域發生改變,當與地球軌域交叉時,便開始了它們與地球相會的旅程。

穿越大氣層的瞬間,流星體會因為空氣摩擦而急劇升溫,表面熔化,產生明亮的光芒,這便是人們熟知的流星現象。未完全燃燒殆盡的殘骸墜落地面,成為了我們研究的物件——隕石。這一過程,雖然短暫而劇烈,卻為地球帶來了來自宇宙深處的珍貴樣本。大多數隕石來自位於火星和木星之間的小行星帶,少數來自月球和火星,有些微小隕石可能是來自彗星的塵埃顆粒。

隕石的分類

隕石的種類繁多,根據其化學成分、結構特征的不同,大致可分為三大類:石隕石、鐵隕石、石鐵隕石。

1.石隕石

占比最多的型別,主要由矽酸鹽礦物構成,類似於地球巖石,但往往含有地球上罕見的礦物組合,為研究太陽系早期條件提供了視窗。根據有無球粒結構分為球粒隕石和無球粒隕石。

石隕石-普通球粒隕石NWA 515隕石(L6)

石隕石-橄欖紫蘇球粒隕石Cerro Mesa 隕石(L-6)

石隕石-CR群碳質球粒隕石CR2型NWA 852隕石

2.鐵隕石

主要由鐵紋石和鎳紋石兩種金屬礦物構成,另外還含有隕硫鐵、隕磷鐵礦、隕碳鎳鐵礦等。因其密度大、抗腐蝕性強,自古以來就被人類用於制作工具和武器,同時也是研究太陽系早期金屬分異的重要材料。

鐵隕石

3.石鐵隕石

結合了前兩者的特點,石鐵隕石既有金屬也有矽酸鹽礦物。它們的存在提示了小行星內部復雜的熱力學過程。石鐵隕石分為橄欖隕鐵和中鐵隕石,其中橄欖隕鐵主要由大顆粒的橄欖石晶體和鐵鎳金屬礦物組成;中鐵隕石由巖石碎屑和鐵鎳金屬礦物組成。

石鐵隕石-橄欖隕鐵

隕石中的球粒結構

未完待續

作者:喬爽 劉美穎

供稿單位:珠寶國檢集團北京實驗室