新技术加持下,陨石的演化历史逐渐被诠释得更为准确。
1994年7月17日,舒梅克-列维九号彗星解体后的碎片与木星相撞事件为世人展示了天体撞击的真实场面,它被誉为人类历史上首次观测到的太阳系内天体撞击事件。实际上,在太阳系形成初期,此类事件发生的频率要远高于今天。月球表面众多的撞击坑就足以说明小天体与行星发生碰撞的频繁程度,而陨石内部含有的角砾结构则是记录小天体之间相互撞击的历史印记。有这样一块陨石,科学家发现其内部含有3种不同来源的陨石物质组成的角砾结构,对于这些角砾结构的来源以及它们是如何凝聚在同一块陨石中的研究,已历时一个多世纪。
当地时间1865年1月19日中午12时,一颗流星体突然闯入了印度北方邦戈勒克布尔(Gorakhpur)上空的大气层。时值中午,户外光线充足,流星体的发光飞行过程并没有引起地面人员注意。流星体在距离地表约30千米高度发生解体,随之而来的音爆轰鸣声引起了当地人关注。
几分钟后,流星体未熔蚀殆尽的残骸降落在一个叫做苏普希(Supuhee)的小村庄附近。当地人共收集到6块陨石,总重量超过7千克。其中3块陨石降落在村旁一间印染厂的院子里,在好奇心的驱使下,村民们当场砸碎了其中一块陨石,其余5块陨石被闻讯赶来的政府官员征集。
当时,印度正值英国殖民统治时期,降落在苏普希村的陨石标本辗转被送到殖民代表手中。此后,一部分陨石标本被留在加尔各答的印度地质调查局,另一部分标本则被送往彼时的大英博物馆(1881年自然史部分从总馆分出,1963年独立挂牌为伦敦自然博物馆)。研究结果显示,这次降落的陨石属于普通球粒H群,岩石学分类为6型,陨石内部具有明显的角砾结构,这说明它的母体行星曾经历过较为严重的星体碰撞事件。
20世纪70年代是陨石研究大发展时期,人类对太阳系演化历史的了解突飞猛进,很多当时形成的理论和观点对于今天的陨石研究工作仍具有指导意义。正是在那个年代,Supuhee陨石又被科学家们请进实验室中。1977年,利用当时最先进的电子探针和光学显微镜,美国芝加哥大学的科学家发现,Supuhee陨石内部的角砾结构是由3种不同分类的陨石构成,其中一部分颜色为灰黑色的基质引起了科学家的兴趣。
研究结果显示,灰黑色部分来源于碳质球粒陨石,按照彼时的陨石分类标准,与碳质球粒1型和2型陨石特征接近(按照当下的陨石分类体系,有可能为碳质球粒CM群、CI群、CR群或未分群的1型和2型陨石),但它含有的易挥发元素比值又明显低于1型和2型碳质球粒陨石。对此现象,当时的学者给出了两种成因假设:第一种假设为,Supuhee陨石的母体小行星先与具有碳质球粒陨石特征的小天体发生碰撞,导致其内部嵌入了碳质球粒陨石成分,之后又与其它小天体再次相撞,再次碰撞时产生的高温消耗掉了嵌入的碳质球粒陨石中一部分易挥发元素;第二种假设为,与Supuhee陨石的母体小行星相撞的小天体代表着一种尚未发现过的新的碳质球粒陨石,它原本就不同于当时已知的碳质球粒1型和2型陨石。芝加哥大学的研究成果以论文形式发表在了1977年6月出版的《陨石与行星学》期刊上,科学家对于Supuhee陨石的研究暂且告一段落。
从Supuhee陨石那次进入实验室至今已过去四十多年,应用在陨石研究领域的技术设备在这几十年间又有了突飞猛进的发展。因此,笔者大胆预测,在新技术的加持下,当Supuhee陨石下一次进入实验室时,对于其内部角砾结构的成因应该会有新的研究成果出炉,有关Supuhee陨石的演化历史会被诠释得更为准确。
责任编辑/张超
作者简介:李博方,科普作家,专注陨石爱好二十余年,著有《陨石类说》《陨石集趣》。