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当地的卫星图显示,冰从右边往左流动,被山脉挡住了,而陨石大多分布在山脉的下游。
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黄色和红色符号表示发现陨石的位置,绿色符号表示营地位置
在南极遇到的困难之一是白化天,天地白茫茫一片,不仅什么都看不见,还会失去方向感。
最危险的是冰缝,因为冰缝被雪盖住了,实际上是看不见的,只有车子从上面轧过去才显露出来。
如果是很大的冰缝,车子和人都会掉进去,肯定就回不来了,这是非常危险的。
这次因为有经验丰富的机械师徐霞兴和李金雁,以及队长琚宜太,所以还是比较安全的。
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在南极生活的主要问题是没有青菜吃,猪肉、牛肉、羊肉都冻得硬邦邦的,需要用斧砍。
当时我们只带了一棵大白菜,就一直留着过春节包饺子的时候才吃。
在南极内陆的58天里,大家的野外考察工作都完成了,还捡到了5354块陨石,都很高兴,返程时也轻松了很多。
是不是陨石都掉到南极去了,所以我们才都到南极去找?
其实不是的。陨石掉在地球上哪一地方的概率是一样的,大概一年中一万平方公里的范围内会有几块,甚至更少一些。
南极之所以陨石比较多的原因有两个,一是南极非常冷非常干,陨石是很怕水的,只有在很干的环境下才可以保存上百万年;二是陨石随着冰流动并在被山脉阻挡的地方停下来,强烈的风将冰吹没了,陨石就留了下来,所以南极是找陨石最好的地方。
除了南极,找陨石的另一个好地方是沙漠。
因为沙漠非常干,陨石在沙漠里保存十几万年也没有问题,但是沙漠中没有冰来搬运陨石,所以相对南极来说,陨石不会在沙漠中被集中到某一个地方。
我国西北,尤其新疆有大面积的沙漠。近年也陆续发现了较多的陨石,已命名的中国沙漠陨石有251块。
这些陨石是非常珍贵、稀罕的东西,那么我们如果发现了陨石之后,需要注意一些事项。
首先要从多个角度给陨石拍一些照片,记录陨石掉在地上的样子,然后用GPS记录地理坐标,另外可能要记录一下周边的地貌环境,特别注意要在干燥条件下保存陨石,保持密封状态,因为陨石怕水。
很多人可能会用磁铁去吸陨石,但最好不要这么做,因为这会改变陨石的磁性。
还有很重要的一点,就是要尽快联系专业机构来帮你分类鉴定和命名,这需要提供不少于20克或者20%重量的样品作为该陨石的标本。
与地球上的石头不一样的是,每一块陨石都有名字,对没有名字的陨石做出来研究成果是不能发表的,我们一般用发现地的地名来给陨石命名。
但是像南极格罗夫山地区发现了那么多陨石,这时候我们会用地名加时间的方式来命名,比如说GRV代表格罗夫山,02代表2002年,0090是它的编号。
陨石的来源:小行星、月球和火星
全球发现的6万多块陨石大致可以分为三个来源:小行星、月球和火星。
小行星在整个太阳系分布非常广,大多是位于木星与火星之间的小行星带,而掉到地球上的属于近地小行星,它们的轨道要与地球轨道相交。
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大部分的小行星我们并不知道它的轨道,但是少量的小行星可以通过在三个位置,布设相机对准天空拍火流星的方式,利用三角测量的方法计算出它的轨道,并根据计算出的位置去找陨石。
用这个办法,在德国非常著名的城堡—新天鹅堡就找到了一块陨石。
2008年,有天文台观测到一个小行星,并计算出它的轨道不是跟地球近距离交会,而是直接撞到地球上。
20个小时以后,这个小行星确实撞到了地球上,且在预测的位置找到了陨石。
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红点表示在预测范围内成功找到陨石的位置
这些陨石很特殊,包含多种不同的类型,其中一种称之为橄辉无球粒陨石,它含有金刚石,要切下拇指头那么一小块儿,就要花一天的时间。
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另外,还有在非洲沙漠找到的月球陨石、在2002年于格罗夫山找到的我国第二块火星陨石。
找那么多陨石有什么用呢?
首先,对大部分人来讲,这是一份非常难得的、上天馈赠的礼物,这真是天上的星星。有少量陨石外观很漂亮,因此也是奇石爱好者的收藏品。
因为陨石非常稀罕,所以有市场,但这方面还没有明确的法律、法规。在互联网上很容易查到一些陨石的交易价格,从几美元到一两千美元每克,差别非常大,这主要取决于是什么类型。
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阜康橄榄陨铁
陨石最重要的价值在于科研,它们告诉我们,大阳系是如何形成的,各行星的演化历史等内容。不同类型的陨石,讲述的是不一样的故事。
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大部分的陨石来自于小行星,我们又称它为太阳系的化石。可以通过它,来认识太阳系是怎么从尘埃和气体的星云盘演变成八大行星的。
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除了科学研究之外,可能会有小行星撞击地球的危险,所以我们还需要通过研究它来监测、预警以及防御小行星撞击。
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将来我们还会走向太空,不能什么东西都从地球上带过去,所以小行星也是未来非常重要的太空资源。
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月球陨石则是另一个故事。
目前我们的月球样品主要是阿波罗号采集并带回地球的,六次共采回382公斤月球样品,另外则是前苏联分三次从月球采回的300克样品。
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月球陨石已找到400多块,总重600多公斤,超过了阿波罗号采回的月球样品总重。
1981年在南极找到了第一块月球陨石(ALH81005)。将这个陨石带回去之后发现,它跟阿波罗号采回的月岩样品完全一样,很快确定它就是月球陨石。
实际上,日本科学家更早从南极找到三块月球陨石,但是他们不认识呀,所以失去了第一个发现月球陨石的机会。
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人类历史上确定的第一块月球陨石
通过对比月球正面和背面的氧化铁含量分布情况,我们可以发现月球组成是不均匀的。
阿波罗号和前苏联采回的月球样品,都是在月球正面很小的区域内。那背面以及其它地区的月球组成,就需要通过月球陨石来进一步分析研究。
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月球正面、背面的氧化铁含量分布图。黑点符号表示阿波罗号和月球号着陆点
我国的嫦娥三号落在了月球正面,嫦娥四号是人类历史上第一次落在月球的背面,而且是落在一个很大很深的撞击盆地里面。
如果顺利的话,我国将在2020年底由嫦娥五号从月球采样返回,那时就有新的样品来认识月球了。
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目前火星陨石是我们唯一能够得到的火星岩石样品。
今年有三次火星发射任务,分别是美国的毅力号、印度的希望号和我国的天问一号,三个火星探测器都是做遥感探测方面的工作,并不会带回火星样品。
实际上,火星陨石发现很早,确认很晚。
第一块火星陨石于1815年掉落在法国,当时只觉得这块陨石很特殊,因为没有火星样品来对比,所以并不能确定它就是来自火星。
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我们可以通过测量岩石的放射性同位素组成(如U同位素的衰变)来测定年龄。
如,现在火山喷发形成的石头的年龄是零,小行星的陨石年龄都是45亿年,月球岩石的年龄在30多至40多亿年。
这些火星陨石的年龄是13亿年,甚至是更年轻的2亿年,这说明它们来自一个比月球更大的天体,但是仅仅根据这一点还不能确定它来自火星。
将这块火星陨石切开后,发现里面有玻璃质的黑点,这是小行星砸到火星上时高温条件下形成的玻璃,在玻璃中包裹有火星气体,其分析结果与1976年海盗号对火星大气的分析结果完全一样,这就证明这个陨石确实来自于火星。
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目前已经发现的火星陨石共有268块,重达200多公斤,我们对火星的认识很大程度上依赖于对火星陨石的研究。
为什么大家那么关心火星呢?
很多人认为火星上有生命。1996年,美国NASA科学家还声称,在这块ALH 84001的火星陨石中找到生命存在的证据,并引发争论。现在基本认为之前的证据或是地球上的污染、或是样品制备过程人为产生的。
不管怎么说,对火星形貌等方面的探测发现,在火星上应该曾经存在过河流、湖泊甚至古海洋,而且目前在火星大气中也存在一些甲烷,也就是说火星至少曾经具备过满足生命存在的基本条件。
正在进行的火星探测计划,以及未来的任务,都仍把生命的探测作为最重要的目标。
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研究火星生命的另一途径是研究火星的环境变化,即判断它是否宜居,其中一个思路是通过火星陨石进行相关研究。
火星陨石的岩浆冷却之后,岩石与地下水相互作用,因此又记录了这个时候火星地下水的信息,这里我们关心水的氢同位素组成,也就是D/H的比值。这个比值可以区分火星的水与地球上的水,相当于水的指纹。
我们说火星以前有水,但现在表面上没有流动的水,因此有一部分水是逃进太空了。逃走的水越多,留下水的就越重,即D/H比值越大。因此,测出火星地下水的D/H比值很重要。
我们将火星陨石切开,磨成片来研究,发现其中有两处含水量比较高,其中一处是矿物中捕获的岩浆,即玻璃质包裹体,另一处是含水矿物磷灰石。
由于要分析的样品非常小,我们使用了中科院地质与地球物理研究所的纳米离子探针设备。
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这个仪器会形成一个非常细的,小到50纳米的一次离子束,去轰击样品的表面。轰出来的二次离子通过一个磁场时会发生偏转。质量小的偏转大,所以不同质量的离子就能分开,然后用接收器分别记录信息的强弱。这样就能得到样品的水含量和D/H比值。
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磷灰石的实验结果显示火星岩浆中水含量很低,大概是地球的十分之一,也就是说火星很干。
玻璃包裹体反映了火星内部的水与火星地表水的混合结果,据此我们知道火星地表水的氢同位素组成很重,比地球大洋水重约7倍,说明有非常多的水逃离了火星。
我们认为在大概30亿年前火星地表有流水。火星逐渐变冷之后,一部分水跑掉了,一部分水变成了地下冰川和冻土。
如果两亿年前有岩浆喷发出来,带来的热量可以使地下冻土和冰川融化形成水,这可以提供一个有利于生命存在的环境。
从寻找散落的星星,到对这些星星进行分析研究,再到主动去探测各种天体,并采集样品返回地球,从而更好地认识地球和整个太阳系的起源和演化。
随着技术的飞速进步,人类终究会走出地球这个摇篮,去发现新的大陆。