撰文 / 薛斌 (上海海洋大學)
流星、隕石,相信大家也都對來自浩瀚宇宙的神秘“客人”情有獨鐘。其實,從古至今,人類對這些天外來客的好奇心就從未泯滅過。
透過隕石了解宇宙
根據萬有引力定律,宇宙空間的任何物質之間都會有相互作用。當行星碎片或宇宙塵埃等質量較小的物質接近質量較大的地球時,會受到吸引落向地球表面,這一過程中它們會與地球大氣層産生劇烈的摩擦而發光發熱,這就是流星現象,其中沒有燃燒殆盡最終“作客”地球的就是隕石。
隕石是天體化學研究的重要領域,可以幫助我們了解小行星帶、月球、火星以及其他星體的化學組成和物理化學環境,繼而推測星體年齡,探究生命前期的化學演化,預測行星被撞擊的後果,還可以用以探索太陽系形成的奧秘。
隕石分類知多少
早期科學家曾根據化學成分将隕石分為石隕石、鐵隕石和石鐵隕石三大類。
顧名思義,石隕石的主要成分類似石頭,以含矽、氧、鎂、鋁、鈣等元素的矽酸鹽為主;鐵隕石的主要成分類似鐵塊,以金屬鐵和鎳元素為主;石鐵隕石則是“石頭”和“鐵塊”大約各占一半。目前人類收集到的隕石中最多的是石隕石,其次是鐵隕石,而石鐵隕石隻占很小一部分。現在常用的隕石分類的方式是把隕石劃分為球粒隕石以及包含無球粒隕石、鐵隕石、石鐵隕石在内的分異型隕石兩大類。
球粒隕石
球粒隕石是一種常見的隕石類型,含有球狀粒子構造,化學成分上屬于石隕石。通常球粒隕石所含的球粒直徑範圍在0.1~1毫米之間,較大的球粒隕石可達幾毫米。球粒隕石是在太陽系形成早期由太陽星雲凝聚而産生的最原始的物質。對了解太陽系的起源具有非常意義。無論隕石大小,其所含的礦物類型和包裹的基質基本相同。迄今發現的最大的球粒隕石,是1976年發生在中國吉林省吉林市的隕石雨事件中墜落的吉林一号隕石,質量為1770千克。此外,還有碳質球粒隕石,這種隕石富含包括氨基酸、卟啉、嘌呤、嘧啶、烷烴和芳香烴等在内的多種有機成分。它還可以為了解生命前期有機物的形成和演化提供重要信息,進而幫助人類揭開生命起源之謎。
分異型隕石
無球粒隕石、鐵隕石和石鐵隕石統稱為分異型隕石,它們是在太陽星雲的“分異”階段形成的。所謂“分異”是指太陽系形成早期行星凝聚長大過程中發生的化學元素分餾和凝聚的現象。這一過程中矽酸鹽所含的較輕元素上浮形成行星的外殼,鐵和鎳等較重的元素下沉形成行星的内核。無球粒隕石是矽酸鹽經過熔融和重結晶過程,讓原本的球粒消失。而鐵隕石來自從鐵鎳内核,石鐵隕石則是行星外殼和内核的交界部分。
玻璃隕石則是一種特殊的塊狀玻璃物質,其呈黑色、棕黑色或淺綠色。與其它隕石在全球範圍分布不同,玻璃隕石存在于東南亞-澳大利亞、非洲象牙海岸、捷克-斯洛伐克-奧地利和北美四個特定區域。在中國,它們被稱為“雷公墨”,在海南島和雷州半島上有分布。中國玻璃隕石的主要成分是二氧化矽,含量通常為70%~80%,其次是氧化鋁,含量為10%~20%,此外還含有鐵、鈣、鎂、鈉、鉀、钛等元素。
本文來自《知識就是力量》雜志,原标題《來自太空的“天外飛仙”——隕石》,作者薛斌,有删改,原創作品轉載請注明來源。
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