来源：算学论道讲坛　　今天咱们一起来聊聊陨石的秘密和地外世界的故事。　　如果在日出的夜晚云彩星空，有时候我们可以看见流星擦过。在遇到流星雨的时候，年轻人一般讨厌比赛谁看见的流星更加多。2001年狮子座流星雨　　实质上，流星和陨石之间是没关系的。

　　流星是宇宙中较小的尘埃，它在高速穿越地球大气层的过程中，因摩擦而闪烁痉挛，因此大部分流星都被自燃丢弃了，只有较小的一部分可能会残余下来。　　如果想找寻这些流星的尘埃，那最差是到大气层外面去，比如在空间站上收集。火流星　　陨石与火流星有关。

火流星是闯进大气层的小行星，它以每秒十几公里甚至二十公里的速度碰撞地球，在穿越地球大气层时因高速摩擦不会构成一个火团。　　因为火流星往往较为大，没自燃几乎的部分掉下来到地上被我们捡到，这就是我们说道的陨石。　　熔壳——区别真假陨石的最重要特征　　从陨石的迫降过程，我们可以告诉，陨石区别于地球岩石的一个特征，那就是它在高温自燃过程中，表面熔融并较慢加热而构成了一层玻璃，我们称作熔壳。

　　表面的这层玻璃薄仅有大约一毫米，跟陨石内部几乎不一样，所以很好区分。另外，这层玻璃往往不会下陷成多边形，时间长后不会非常明显。

　　我们常常不会接到一些爱好者寄给的所谓陨石，其中大部分是骗的。　　有些寄给的样品表面虽然不会有“熔壳”，但实质上大部分是沙漠上一些石头的漆皮，这层漆皮与内部组分是倒数的；另外有一部分是黑色的铁矿石，也不是确实的陨石。

　　熔壳是陨石最重要的特征，本质上是表面的一层玻璃。大部分熔壳是黑色的，但有极少数十分类似，呈现像玉石般可爱的绿色。　　大约90%的陨石所含金属颗粒，我们告诉金属是很更容易腐蚀的，所以除去熔壳的陨石内部成分经常展现出为色泽不一、锈迹斑斑的褐色，这也是检验大部分陨石的最重要特征。　　除了金属成分，陨石中还有一些较小、很圆的石质球体，它是在没重力的条件下熔融构成的，所以形态十分圆，我们称作球粒，具备球粒的陨石称作球粒陨石。

球粒陨石　　除此之外，还有一些大家有可能较为熟知的、由金属构成的陨石，叫铁陨石。　　在乌鲁木齐新疆地质矿产博物馆前，摆着一块我国仅次于的铁陨石——新疆铁陨石。

新疆铁陨石　　如果从铁陨石上切割成下来一块并抛光打磨，然后用很稀的酸来生锈表面，不会产生失衡一的花纹。　　这个花纹实质上是由于两种有所不同的铁镍合金中镍含量有所不同，因此其外用腐蚀性不一样，就不会经常出现这种花纹。

　　这必须上百万年的时间渐渐加热才能构成，所以在实验室中是没办法仿造的。　　火流星如果落地之后立刻被人们捡到，我们称作目击者迫降型陨石。　　当年欧阳自远院士率领研究人员，在吉林实地考察我国最知名的一块石陨石，那也是世界上仅次于的石陨石雨，其中仅次于的一块将近1.8吨。

　　目击者迫降型陨石十分较少。另外，因为它刚掉落就被捡到了，所以它很新鲜。

　　在我国有一些很知名的目击者陨石，还包括1976年坠落贵州省的清镇陨石、1973年坠落陕西省的宁强陨石，以及所含高压矿物的随州陨石和岩庄陨石。目前我国捡到的有名字的目击者陨石大约只有67块，还是非常少的。　　一般情况下陨石都坠落人烟稀少的地方，但是少数情况下不会扔到人、汽车甚至扔到人家里。　　2008年，在北京距清东陵大约3km的一个叫兴隆泉的小村庄，也再次发生了一次陨石坠落在事件。

这间房子的女主人离开了沙发没多久，一个陨石必要扔穿着房顶，打到沙发上，最后弹头到床上。陨石在镜子上还留给擦痕，陨石碎片成几块，总重大约3kg。

　　这是十分较少的事件，而且很幸运地，不仅没伤着人，还发了一笔财。　　2013年，在俄罗斯再次发生了一起十分出名的车里雅宾斯克陨石雨事件。其中仅次于的一块陨石必要扔入湖里，搜集到的样品总重量多达1吨。　　此次陨石碰撞的能量十分大，反感的冲击波损坏了很多建筑物，间接造成1000多人伤势。

俄罗斯车里雅宾斯克陨石雨　　小行星碰撞地球虽然是较小概率的事件，但有可能是大灾难。　　模拟计算指出，如果小行星的直径多达140米，那么陨石碰撞不会给一个区域带给灾难，如果是一公里以上的小行星碰撞，就有可能造成全球性的灾难。　　回头，去南极偷星星　　我们在地球上看见掉落的陨石还是很少的，捡到有1300块左右，而实质上有名字的陨石大约有6万多块，大多数陨石我们并不知道它是什么时候掉落的。　　哪里是偷陨石的好去处呢？　　南极！　　大家都告诉，南极不仅气候险恶，而且有很多十分危险性的地方，所以我们内陆队去南极内陆科考之前必须送别，要喝壮行酒。

第22次南极科考内陆队征讨仪式（2005.12.23）　　我们去距离中山站400多公里的南极格罗夫山，路上回头了8天，在2005年的最后一天才抵达营地。　　刚刚到营地的时候，虽然我们队里11个人做到的是各种各样的野外实地考察工作，但大家想起的第一件事就是去找星星。　　第一个寻找陨石的是机械师徐霞兴，他一寻找陨石就急忙喊出：“林老师，林老师，慢过来”。虽然我仍然做到陨石研究，但那也是第一次亲眼看到星星掉落在地球上的样子，所以当时较为兴奋。

　　第二天是2006年元旦，大家做到的第一件事还是去找星星。最后我们每个人都寻找了陨石，这也是我自己特地寻找的第一块陨石，圆了我到南极去找陨石的梦想。　　南极格罗夫山地区的地表是蓝盈盈的冰面，部分表面覆盖面积着雪，陨石在这个背景下是十分醒目的，所以很好去找。　　在冰渍带上因为有很多地球上的石头，去找一起不会较为费劲，但是认准陨石的熔壳特征，还是很更容易辨认出的。

　　当地的卫星图表明，冰从右边往左流动，被山脉阻挡了，而陨石大多产于在山脉的下游。黄色和红色符号回应找到陨石的方位，绿色符号回应营地方位　　在南极遇上的艰难之一是白化天，天地白茫茫一片，不仅什么都看不到，还不会丧失方向感。

　　最危险性的是冰缝，因为冰缝被雪盖寄居了，实质上是看不到的，只有车子从上面碾过去才显露出来。　　如果是相当大的冰缝，车子和人都会掉进去，认同就回不来了，这是十分危险性的。　　这次因为有经验丰富的机械师徐霞兴和李金雁，以及队长琚宜过于，所以还是较为安全性的。

　　在南极生活的主要问题是没青菜不吃，猪肉、牛肉、羊肉都冻得硬邦邦的，必须用斧砍。　　当时我们只带上了一棵大白菜，就仍然留着过春节包饺子的时候才不吃。　　在南极内陆的58天里，大家的野外实地考察工作都已完成了，还捡到了5354块陨石，都很高兴，返程时也精彩了很多。

　　是不是陨石都丢弃到南极去了，所以我们才都到南极去找？　　只不过不是的。陨石丢弃在地球上哪一地方的概率是一样的，大约一年中一万平方公里的范围内不会有几块，甚至更加较少一些。

　　南极之所以陨石较为多的原因有两个，一是南极十分冻十分腊，陨石是很怕水的，只有在很干的环境下才可以留存上百万年；二是陨石随着冰流动并在被山脉挡住的地方停下，反感的风将冰吹没了，陨石就拔了下来，所以南极是去找陨石最差的地方。　　除了南极，去找陨石的另一个好地方是沙漠。　　因为沙漠十分腊，陨石在沙漠里留存十几万年也没问题，但是沙漠中没冰来运送陨石，所以比较南极来说，陨石会在沙漠中被集中于到某一个地方。

　　我国西北，特别是在新疆有大面积的沙漠。近年也相继找到了较多的陨石，已命名的中国沙漠陨石有251块。　　这些陨石是十分贵重、稀奇的东西，那么我们如果找到了陨石之后，必须留意一些事项。　　首先要从多个角度给陨石拍电影一些照片，记录陨石丢弃在地上的样子，然后用GPS记录地理坐标，另外有可能要记录一下周边的地貌环境，特别注意要在潮湿条件下留存陨石，维持密封状态，因为陨石怕水。

　　很多人可能会用磁铁去吸食陨石，但最差不要这么做到，因为这不会转变陨石的磁性。　　还有很最重要的一点，就是要尽早联系专业机构来老大你分类检验和命名，这必须获取不少于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，对没名字的陨石做到出来研究成果是无法公开发表的，我们一般用找到地的地名来给陨石命名。

　　但是像南极格罗夫山地区找到了那么多陨石，这时候我们不会用地名特时间的方式来命名，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　　全球找到的6万多块陨石大体可以分成三个来源：小行星、月球和火星。　　小行星在整个太阳系产于十分甚广，大多是坐落于木星与火星之间的小行星带上，而丢弃到地球上的归属于近地小行星，它们的轨道要与地球轨道共线。　　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方位，埋设照相机对准天空拍电影火流星的方式，利用三角测量的方法计算出来出有它的轨道，并根据计算出来出有的方位去找陨石。

　　用这个办法，在德国十分知名的城堡—新的天鹅堡就寻找了一块陨石。　　2008年，有天文台观测到一个小行星，并计算出来出有它的轨道不是跟地球近距离交会，而是必要撞到到地球上。

　　20个小时以后，这个小行星显然撞了地球上，且在预测的方位寻找了陨石。白点回应在预测范围内顺利寻找陨石的方位　　这些陨石很类似，包括多种不同的类型，其中一种称作橄辉无球粒陨石，它所含金刚石，要切开拇指头那么部分块儿，就要花上一天的时间。　　另外，还有在非洲沙漠寻找的月球陨石、在2002年于格罗夫山寻找的我国第二块火星陨石。

　　去找那么多陨石有什么用呢？　　首先，对大部分人来讲，这是一份十分绝佳的、上天赠送的礼物，这感叹天上的星星。有少量陨石外观很漂亮，因此也是奇石爱好者的收藏品。

　　因为陨石十分稀奇，所以有市场，但这方面还没具体的法律、法规。在互联网上很更容易坎到一些陨石的交易价格，从几美元到一两千美元每克，差异十分大，这主要各不相同是什么类型。

阜康橄榄陨铁　　陨石最重要的价值在于科研，它们告诉他我们，大阳系是如何构成的，各行星的进化历史等内容。有所不同类型的陨石，描写的是不一样的故事。　　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，来了解太阳系是怎么从尘埃和气体的星云盘演变八大行星的。　　除了科学研究之外，可能会有小行星碰撞地球的危险性，所以我们还必须通过研究它来监测、预警以及防卫小行星碰撞。　　将来我们还不会南北太空，无法什么东西都从地球上带上过去，所以小行星也是未来十分最重要的太空资源。　　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收集并送回地球的，六次共计采回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。　　月球陨石已寻找400多块，总重600多公斤，多达了阿波罗号采回的月球样品总轻。

　　1981年在南极寻找了第一块月球陨石（ALH81005）。将这个陨石带回去之后找到，它跟阿波罗号采回的月岩样品几乎一样，迅速确认它就是月球陨石。　　实质上，日本科学家早从南极寻找三块月球陨石，但是他们不了解呀，所以丧失了第一个找到月球陨石的机会。人类历史上确认的第一块月球陨石　　通过对比月球正面和背面的氧化铁含量产于情况，我们可以找到月球构成是不均匀分布的。

　　阿波罗号和前苏联采回的月球样品，都是在月球正面较小的区域内。那背面以及其它地区的月球构成，就必须通过月球陨石来更进一步分析研究。月球正面、背面的氧化铁含量分布图。

黑点符号回应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，而且是落在一个相当大很深的碰撞盆地里面。　　如果成功的话，我国将在2020年底由嫦娥五号从月球取样回到，那时就有新的样品来了解月球了。　　目前火星陨石是我们唯一需要获得的火星岩石样品。

　　今年有三次火星升空任务，分别是美国的毅力号、印度的期望号和我国的天问一号，三个火星探测器都是做到遥测观测方面的工作，并会送回火星样品。　　实质上，火星陨石找到很早以前，证实很晚。

　　第一块火星陨石于1815年掉落在法国，当时只实在这块陨石很类似，因为没火星样品来对比，所以并无法确认它就是来自火星。　　我们可以通过测量岩石的放射性同位素构成（如U同位素的裂变）来测量年龄。　　如，现在火山火山爆发构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，甚至是更加年长的2亿年，这解释它们来自一个比月球更大的天体，但是意味着根据这一点还无法确认它来自火星。　　将这块火星陨石缝合后，找到里面有玻璃质的黑点，这是小行星扔到火星上时高温条件下构成的玻璃，在玻璃中包覆有火星气体，其分析结果与1976年海盗号对火星大气的分析结果几乎一样，这就证明这个陨石显然来自于火星。　　目前早已找到的火星陨石共计268块，重达200多公斤，我们对火星的了解相当大程度上依赖对火星陨石的研究。

　　为什么大家那么关心火星呢？　　很多人指出火星上有生命。1996年，美国NASA科学家还声称，在这块ALH 84001的火星陨石中寻找生命不存在的证据，并引起争辩。现在基本指出之前的证据或是地球上的污染、或是样品制取过程人为产生的。　　不管怎么说道，对火星形貌等方面的观测找到，在火星上应当曾多次不存在过河流、湖泊甚至古代海洋，而且目前在火星大气中也不存在一些甲烷，也就是说火星最少曾多次不具备过符合生命不存在的基本条件。

　　正在展开的火星观测计划，以及未来的任务，都仍把生命的观测作为最重要的目标。　　研究火星生命的另一途径是研究火星的环境变化，即辨别它否宜居，其中一个思路是通过火星陨石展开涉及研究。　　火星陨石的岩浆加热之后，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构成，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，相等于水的指纹。

　　我们说道火星以前有水，但现在表面上没流动的水，因此有一部分水是逃出太空了。逃跑的水越少，留给水的就越重，即D/H比值越大。因此，测得火星地下水的D/H比值很最重要。

　　我们将火星陨石缝合，篦成片来研究，找到其中有两处含水量较为低，其中一处是矿物中捕捉的岩浆，即玻璃质包覆体，另一处是含水矿物磷灰石。　　由于要分析的样品十分小，我们用于了中科院地质与地球物理研究所的纳米离子探针设备。　　这个仪器不会构成一个十分粗的，小到50纳米的一次离子束，去炮击样品的表面。

轰出来的二次离子通过一个磁场时会再次发生转动。质量小的转动大，所以有所不同质量的离子就能分离，然后用接收器分别记录信息的高低。这样就能获得样品的水含量和D/H比值。

　　磷灰石的实验结果显示火星岩浆中水含量很低，大约是地球的十分之一，也就是说火星很腊。　　玻璃包覆体体现了火星内部的水与火星地表水的混合结果，据此我们告诉火星地表水的氢同位素构成很轻，比地球大洋水重大约7倍，解释有十分多的水逃出了火星。　　我们指出在大约30亿年前火星地表有流水。

火星渐渐变冷之后，一部分水跑掉了，一部分水变为了地下冰川和冻土。　　如果两亿年前有岩浆火山爆发出来，带给的热量可以使地下冻土和冰川融化构成水，这可以获取一个不利于生命不存在的环境。　　从找寻布满的星星，到对这些星星展开分析研究，再行到主动去观测各种天体，并收集样品回到地球，从而更佳地了解地球和整个太阳系的起源和进化。

　　随着技术的飞速变革，人类终究会走进地球这个发祥地，去找到新的大陆。
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