隕石是地外天體的碎片穿越大氣層隕落到地球上的巖石樣品。每年都有數(shù)百顆隕石墜落在地球的各個(gè)角落，其中絕大多數(shù)都隕落到渺茫無(wú)際的大海和人煙稀少的荒漠，只有極少數(shù)以火流星的形式出現(xiàn)在人口密集的地域，一閃而過(guò)，伴隨有轟隆隆的爆炸聲。

對(duì)于大多數(shù)人來(lái)說(shuō)，這樣的天文景觀十分罕見(jiàn)，能親眼目睹者比中了彩票大獎(jiǎng)的人還要少。對(duì)于科學(xué)家來(lái)說(shuō)，這些隕石尤為珍貴，是探索太陽(yáng)系起源的重要窗口。目前除了美國(guó)國(guó)家宇航局（NASA）在阿波羅任務(wù)中帶回的月球樣品，以及日本隼鳥(niǎo)（Hayabusa）號(hào)探測(cè)器從絲川（Itokawa）小行星上返回的塵埃樣品外，它們是太陽(yáng)系中唯一可以直接上手研究的地外巖石樣品。

隕石猶如宇宙的信使，攜帶著太陽(yáng)系甚至宇宙形成和起源的密碼，來(lái)到人間，等待科學(xué)家們?nèi)ヒ灰黄平?。那么，隕石中有哪些最負(fù)盛名的宇宙信使呢？

第一名

阿連德（Allende）隕石

• 上榜理由：顛覆了人類(lèi)對(duì)太陽(yáng)系的認(rèn)知，改寫(xiě)了太陽(yáng)系發(fā)展歷史

1969 年2月8日07:05 GMT（地方時(shí)01:05），墨西哥奇瓦瓦州阿連德村下了一場(chǎng)有史以來(lái)最大的碳質(zhì)球粒隕石雨，回收總重量超過(guò)2000公斤，50多年來(lái)，該地區(qū)陸續(xù)還有更多的隕石碎片不斷被發(fā)現(xiàn)。阿連德隕石被認(rèn)為是“史上被研究得最徹底的隕石”，原因有三：

1、隕石樣本巨量（> 2000公斤），使得全世界的科學(xué)家們都可以對(duì)其開(kāi)展豐富多樣的研究。目前已發(fā)表了幾千篇研究阿連德隕石的論文，僅在《科學(xué)》《自然》期刊上發(fā)表的文章就超過(guò)100篇。

2、千載難逢的時(shí)機(jī)。美國(guó)阿波羅載人登月計(jì)劃于1969年7月發(fā)射，在此之前，世界各國(guó)的主要實(shí)驗(yàn)室更新了最前沿的科研裝備，聚集了大量的行星科學(xué)人才，摩拳擦掌，準(zhǔn)備迎接阿波羅11號(hào)返回的第一批月巖樣品。這年年初降落的阿連德隕石如同一場(chǎng)“及時(shí)雨”，給了各國(guó)科學(xué)家們一個(gè)“賽前熱身”的好機(jī)會(huì)，于是大顯身手迅速對(duì)阿連德碳質(zhì)球粒隕石開(kāi)展了廣泛而深入的研究。

3、科學(xué)內(nèi)涵極其豐富。阿連德隕石（CV3型）含有大量的富鈣富鋁難熔包體（CAI），是太陽(yáng)系內(nèi)最早高溫凝聚形成的。這些難熔包體極大地刷新了人類(lèi)對(duì)于太陽(yáng)系的認(rèn)知：它包含許多地球上沒(méi)有的新礦物如盤(pán)古礦（Panguite）等；揭示太陽(yáng)系內(nèi)存在氧同位素異常；由于它是太陽(yáng)系內(nèi)最早形成的，因此它的形成年齡代表了太陽(yáng)系的年齡，精確為45.6732 ± 0.0016億年。

阿連德隕石

此外，難熔包體中含有多種同位素異常如鈣和鋁等，具有太陽(yáng)系最高豐度的（26Al/27Al）初始比值（5.25*10-5），同位素分析表明26Al是紅巨星、AGB星和超新星中核合成形成的，由星際風(fēng)帶入原始太陽(yáng)分子云中。一種理論認(rèn)為：超新星爆發(fā)產(chǎn)生的沖擊波，可能誘發(fā)了太陽(yáng)星云的坍縮，或促成了太陽(yáng)系的形成。26Al是一個(gè)短壽期放射性核素，半衰期為70萬(wàn)年左右，它像隕石中安裝的一個(gè)“時(shí)鐘”，可以將超新星爆炸的時(shí)間確定為太陽(yáng)系形成前不到200萬(wàn)年的時(shí)間。

第二名

默奇森（Murchison）隕石

• 上榜理由：探索生命起源的啟明星

和阿連德隕石一樣，默奇森隕石也是1969年上天饋贈(zèng)的寶貝。1969年9月28日，當(dāng)?shù)貢r(shí)間上午10時(shí)58分左右，在澳大利亞維多利亞州默奇森小鎮(zhèn)上空，一個(gè)明亮的火球分裂成三個(gè)火團(tuán)墜落，然后消失，留下一團(tuán)煙霧。大約30秒后，震聲響起。在超過(guò)13公里的區(qū)域中發(fā)現(xiàn)了許多隕石碎片，最終收集到的樣品總質(zhì)量超過(guò)100公斤，這便是聞名遐邇的默奇森隕石！

默奇森隕石是人類(lèi)已知的最罕見(jiàn)的隕石類(lèi)型（CM2型）之一，它原始的組分使之猶如時(shí)間膠囊，封存了早期太陽(yáng)系的諸多信息。這塊碳質(zhì)球粒隕石，在成分上總鐵占22.13％，水占12％，富含有機(jī)物，是世界上被研究最多最深入的隕石之一。目前對(duì)隕石有機(jī)物的大部分認(rèn)識(shí)便來(lái)自于這塊樣品。已在其中發(fā)現(xiàn)了超過(guò)100種氨基酸，包括常見(jiàn)的氨基酸如甘氨酸、丙氨酸和谷氨酸，也包括一些罕見(jiàn)的氨基酸，例如異纈氨酸、叔亮氨酸以及二氨基酸類(lèi)。默奇森隕石中含有的有機(jī)物種類(lèi)很多，各類(lèi)物質(zhì)的含量大致為：氨基酸17～60 ppm，脂肪烴 ＞35 ppm，芳香烴3319 ppm，富勒烯 ＞100 ppm，羧酸 ＞300 ppm，羥基酸15ppm，嘌呤類(lèi)和嘧啶類(lèi)1.3 ppm，醇類(lèi)11 ppm，磺酸68 ppm，膦酸2 ppm。2001年在該隕石中發(fā)現(xiàn)了多元醇類(lèi)物質(zhì)。2008年時(shí)又發(fā)現(xiàn)了核堿基嘌呤和嘧啶。同位素分析研究表明，這些化合物并非地球的污染，而是來(lái)自外太空。

2020年1月，《美國(guó)科學(xué)院院報(bào)》（PNAS）報(bào)道，默奇森隕石中最新發(fā)現(xiàn)了40個(gè)較大的前太陽(yáng)系的碳化硅（Silicon Carbide）顆粒。所謂前太陽(yáng)系（Presolar）顆粒，即在太陽(yáng)系形成之前就已經(jīng)存在的礦物顆粒。星際宇宙射線(xiàn)暴露年齡（Cosmic Ray Exposure Age）表明，這些前太陽(yáng)系顆粒是70億年前形成的，比我們的太陽(yáng)系還早20多億年。前太陽(yáng)系顆粒是目前為止最古老的可直接測(cè)定的固體，為我們了解太陽(yáng)系形成之前的銀河系提供了絕妙的實(shí)物樣本。

默奇森隕石

在默奇森發(fā)現(xiàn)的許多化合物同樣也存在于地球陸地生命系統(tǒng)中，這些發(fā)現(xiàn)對(duì)于更好地認(rèn)識(shí)地球上生命的誕生和演化具有非常重大的意義。有理論認(rèn)為，地球上最初生命體形成的時(shí)期，正是大量撞擊地球的小天體中存在的這些有機(jī)化合物，給早期地球播下了生命的種子，地球才逐漸演化成了生機(jī)勃勃的景象。如今，地球生命起源的各種學(xué)說(shuō)仍在盛行，“路漫漫其修遠(yuǎn)兮，吾將上下而求索”，屈大夫的這句至理名言，便是科學(xué)家們對(duì)這一終極拷問(wèn)的最好回答。

第三名

艾倫-希爾斯84001（ALH 84001）火星隕石

• 上榜理由：引發(fā)全球熱議火星生命

艾倫-希爾斯84001是由美國(guó)的南極隕石搜尋計(jì)劃小組（ANSMET）于1984年12月27日在南極洲艾倫丘陵發(fā)現(xiàn)的一塊火星隕石，重量為1.93千克。同位素定年結(jié)果表明，ALH 84001是目前人類(lèi)獲得的最古老的火星隕石之一，是41億年前火星上古老的南部高地形成的，大約1700萬(wàn)年前，被一個(gè)小天體撞擊后從火星表面濺射出來(lái)，克服火星的逃逸速度后，大約1.3萬(wàn)年前落在了地球南極的冰層之中。

1996年，ALH 84001火星隕石登上全球新聞?lì)^條。由NASA領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)科學(xué)研究小組，在《科學(xué)》雜志上發(fā)表了一篇文章，聲稱(chēng)這塊隕石含有火星細(xì)菌的微化石。在掃描電子顯微鏡下，微小的桿狀結(jié)構(gòu)清晰可見(jiàn)，直徑為20-100納米，大小與理論上的納米細(xì)菌相似，科學(xué)家們將其解釋為類(lèi)細(xì)菌生命形式的化石。如果這些結(jié)構(gòu)是石化了的生命形式，那么這將是外星生命存在的第一個(gè)最直接的證據(jù)。一時(shí)間，ALH 84001火星隕石仿佛是沸騰的油鍋里滴進(jìn)的一滴水，引發(fā)了全球熱議，美國(guó)總統(tǒng)比爾·克林頓甚至就此發(fā)表了正式的電視聲明，引發(fā)人們對(duì)于火星生命的無(wú)限遐想。今天大多數(shù)科學(xué)家認(rèn)為“形態(tài)學(xué)本身不能明確地用作探測(cè)原始生命的工具”，而且，雖然那些桿狀結(jié)構(gòu)類(lèi)似于一些現(xiàn)代陸生細(xì)菌及其附屬物，但是這些結(jié)構(gòu)比地球上的細(xì)菌要小得多。因此更多的科學(xué)家認(rèn)為這些結(jié)構(gòu)不能代表任何形式的生命，可能是某種非生物礦物成因。此后，這塊火星隕石中也發(fā)現(xiàn)了多種有機(jī)物如多環(huán)芳香族碳?xì)浠衔铩?020年4月，最新又報(bào)道了含氮有機(jī)物。然而，有機(jī)物的發(fā)現(xiàn)與外星生命還相去甚遠(yuǎn)。

掃描電子顯微鏡下ALH 84001火星隕石中的桿狀結(jié)構(gòu)

火星人想象圖

根據(jù)ALH 84001中的碳酸鹽記錄，在火星的諾亞紀(jì)時(shí)期存在一個(gè)近地表的水環(huán)境，共同變化的碳同位素和氧同位素比值表明，這些碳酸鹽是在恒定的溫度（18 ± 4 °C）下，火星古老大氣中的水和二氧化碳，與逐漸蒸發(fā)的地下水體沉積形成的，水體可能位于火星地表以下幾米或幾十米深的淺水層。因此，盡管火星上是否存在生命尚未可知，但可以肯定的是，艾倫-希爾斯84001在40多億年前形成時(shí)，火星正處于溫暖濕潤(rùn)的時(shí)期，火星表面很有可能曾經(jīng)存在大量的液態(tài)水甚至古海洋。火星生命的探尋任重而道遠(yuǎn)，隨著今年7月我國(guó)首次自主火星探測(cè)器“天問(wèn)一號(hào)”發(fā)射，我們終將逐步了解這顆紅色星球的前世今生。

第四名

代亞布羅峽谷（Canyon Diablo）鐵隕石

• 上榜理由：泄漏了大地母親的芳齡

美國(guó)亞利桑那州北部沙漠中有一個(gè)直徑1200 米、深達(dá)182 米的巨大隕石坑，是大約5 萬(wàn)年前一顆直徑約為50米的小行星撞擊地球而形成的。這個(gè)外形保留完美的撞擊坑，是“全世界第一個(gè)被科學(xué)家確認(rèn)的隕石坑”，冠名為巴林杰（Barringer）隕石坑，以紀(jì)念礦業(yè)工程師丹尼爾·巴林杰（Daniel Barringer），是他在20世紀(jì)初最先提出隕石撞擊成因說(shuō)，并獨(dú)具慧眼出資購(gòu)買(mǎi)了此隕石坑，給家族后人留下了一筆巨額財(cái)富。加州理工學(xué)院的地質(zhì)學(xué)家尤金·舒梅克（Eugene Shoemaker）和美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局的華裔地質(zhì)學(xué)家趙景德于20世紀(jì)50年代多次考察此地，最終找到了地外撞擊成因的關(guān)鍵證據(jù)：柯石英和斯石英，這兩種礦物都是石英在瞬間受到巨大沖擊壓力條件下才形成的，從此否定了爭(zhēng)議已久的火山成因?qū)W說(shuō)。

后來(lái)，在巴林杰隕石坑的周?chē)业搅舜罅康蔫F隕石碎片，總重量超過(guò)30噸，其中最大的一塊重639公斤。原來(lái)，造成巴林杰隕石坑的天外來(lái)客是一塊主要由鐵鎳金屬組成的重達(dá)數(shù)百萬(wàn)噸、名為代亞布羅峽谷（Canyon Diablo）的鐵隕石。它的化學(xué)類(lèi)型為IAB型，呈現(xiàn)粗粒八面體結(jié)構(gòu)，這塊鐵隕石對(duì)科學(xué)史有兩大重要貢獻(xiàn)。1953年，加州理工學(xué)院的克萊爾·卡梅倫·帕特森（Clair Cameron Patterson）教授把代亞布羅峽谷鐵隕石進(jìn)行了分離，得到了超潔凈的原始鉛樣品，最終測(cè)量出樣品中的鉛含量和鈾含量，而鐵隕石中因?yàn)闆](méi)有鈾，不會(huì)因?yàn)殁櫟乃プ兌淖儍?nèi)部鉛的含量。因此，鐵隕石中的鉛可以代表太陽(yáng)系形成時(shí)的鉛含量，即地球形成時(shí)的原始鉛組成。結(jié)合其他隕石的數(shù)據(jù)，帕特森首次測(cè)算出了地球的精確年齡為45.5 ± 0.7億年，該數(shù)據(jù)目前仍然被公認(rèn)為地球最佳形成年齡。此外，代亞布羅峽谷鐵隕石中的隕硫鐵還被廣泛用作硫同位素的國(guó)際統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。

今日的巴林杰隕石坑是一個(gè)熱門(mén)的旅游景點(diǎn)，全世界的游客不僅可以身臨其境感受大自然的鬼斧神工，還可以現(xiàn)場(chǎng)直接觸摸最大的那個(gè)天外來(lái)客。此外，由于它與月球表面上的環(huán)形山是如此相像，那里還曾作為基地給美國(guó)宇航員作集訓(xùn)之用。

巴林杰隕石坑全景

代亞布羅峽谷鐵隕石中最大的碎片

據(jù)此計(jì)算出地球年齡

第五名

阜康隕石

• 上榜理由：全世界隕石愛(ài)好者的最?lèi)?ài)

2000年，新疆阜康市一名當(dāng)?shù)鼐用裨诟瓯跒┥习l(fā)現(xiàn)了一塊重達(dá)一噸以上的隕石， 五年后，這塊以隕落地點(diǎn)命名的阜康橄欖隕鐵突然出現(xiàn)在美國(guó)市場(chǎng)，并被切割分解后以每克300美元的價(jià)格公開(kāi)出售。阜康隕石是45億年前分異的小行星母體深處形成的，代表了小行星核幔邊界的巖石樣品。它屬于石鐵隕石，也稱(chēng)橄欖隕鐵，一半由銀白色的鐵鎳金屬構(gòu)成，一半由金黃色的橄欖石構(gòu)成，彷佛一件采用鑲嵌工藝的藝術(shù)品，在陽(yáng)光下光彩奪目，宛若珍寶。

陽(yáng)光從阜康隕石中的橄欖石透出來(lái)，熠熠生輝

第六名

吉林隕石

• 上榜理由：最大石隕石-入選吉尼斯世界紀(jì)錄

1976年3月8日15時(shí)，隨著一陣震耳欲聾的轟鳴，一場(chǎng)甚大的隕石雨空前降臨，蔚為壯觀，這是44年前發(fā)生在中國(guó)吉林的特大石隕石雨，散落在吉林市和永吉縣及蛟河市近郊方圓500平方公里的平原地域內(nèi)，稱(chēng)為吉林隕石（H5型普通球粒隕石），總重超過(guò)4000 公斤，最大塊重1.77 噸，是世界上最大的石隕石，現(xiàn)被吉林市博物館收集展出。這場(chǎng)空前壯觀的隕石雨在人類(lèi)歷史上實(shí)屬罕見(jiàn)，所幸沒(méi)有造成人員傷亡。

吉林隕石陳列在吉林市博物館

第七名

新疆阿勒泰鐵隕石

• 上榜理由：世界上規(guī)模最大的隕石雨

2011年在新疆阿勒泰地區(qū)發(fā)現(xiàn)一塊特大鐵隕石，為烏希里克（Wuxilike）鐵隕石，重5 噸。鐵隕石是太陽(yáng)系最早期小行星母體深處形成的，代表了分異的小行星母體最核心的巖石樣品。研究發(fā)現(xiàn)該鐵隕石與同一地區(qū)發(fā)現(xiàn)的新疆鐵隕石（Armanty）和烏拉斯臺(tái)（Ulasitai）鐵隕石為成對(duì)隕石，同屬ⅢE群，表明來(lái)源于同一母體。它們穿過(guò)地球大氣層時(shí)，發(fā)生爆炸后散落開(kāi)來(lái)，濺射范圍長(zhǎng)達(dá)430 公里，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了曾被公認(rèn)為世界第一長(zhǎng)隕石雨——納米比亞的Gibeon隕石雨（長(zhǎng)275公里）。國(guó)際隕石學(xué)會(huì)已正式批準(zhǔn)把這三塊鐵隕石在內(nèi)的隕石統(tǒng)稱(chēng)為阿勒泰（Aletai）鐵隕石，是迄今為止世界最長(zhǎng)的隕石雨。該隕石雨的確定對(duì)研究小行星軌道的演化和撞擊地球的歷史有重要啟示作用。

阿勒泰鐵隕石雨濺射范圍（上），新疆鐵隕石（28噸）（下左），鐵隕石用酸蝕刻后呈現(xiàn)的維氏臺(tái)登構(gòu)造（下右）

結(jié)語(yǔ)：

隕石誠(chéng)然珍貴，價(jià)超黃金，但它們真正的價(jià)值在于所蘊(yùn)含的宇宙起源和演化的信息，隕石也由此被稱(chēng)作“窮人的太空探測(cè)器”。小小隕石，方寸之間，天地盡藏，吸引著科學(xué)家們孜孜不倦地探索宇宙之奧妙。

參考文獻(xiàn)：

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