[转载]陨石：神秘的宇宙来客，它是怎样来到地球的？

陨石：神秘的宇宙来客，它是怎样来到地球的？
(一) 陨石：神秘的宇宙来客，它是怎样来到地球
宇宙中充满着神奇和奥秘，陨石就是这其中的奥秘之一。来自地球以外宇宙空间其他天体的石头被称为“陨石”。在我国古代流传着许多有关陨石美丽的传说，当今这些陨石在科技界也曾引起纷纷扬扬的议论……
陨石是怎样形成的，至今还不清楚。这些神秘的宇宙来客，从太空中坠落下来，在宇宙空间燃烧、发光、爆炸、放热，在空气中形成陨石，坠落下来与地球猛烈地撞击、留下了它们的痕迹。
我国是世界上最早发现陨石的国家之一。早在石器时代就发现了陨石，只是当时不称为陨石。古时称陨石为“陨星”。所谓陨星是大的流星在经过地球大气层时没有完全燃毁，部分地掉在地面上。所以古代也有称之为流星石”的。现代科学根据陨石化学成分的不同，将陨石划分为三大类：铁陨石，主要成分为铁、镍金属；石铁陨石，主要成分为铁、镍金属及硅酸盐；石陨石，主要成分为硅酸盐。
目前世界上最大的铁陨石在非洲的纳米比亚，重60吨，主要矿物为：铁、镍金属。在我国新疆的阿勒泰地区青沟县境内银牛沟发现的铁陨石，在我国当数第一，重约30吨。其主要矿物成为为：铁纹石，镍纹石，含铁88.6%，含镍9.27%。其他微量元素主要是硅酸盐。
1976年在吉林降下的陨石雨中，降下了一块重1770公斤的石陨石，称为世界石陨石之王。主要矿物成分为：辉石、橄榄石，还有微量的铁纹石、镍纹石、吉林石陨石是我国最近发现的一次陨石。
陨石从宇宙空间坠落、燃烧、爆炸后与地球撞击。与地球相比，陨石显得太渺小了，被地球撞得粉身碎骨。陨石砸入地球表面，形成陨石坑。陨石一般呈不规则形状。埋在陨石坑下的陨石多呈不规则锥形，表面的融蚀坑、融蚀沟很明显。
地球在宇宙中不停地运动。地壳表面不停地发生着变化，随着地壳上升和剥蚀作用，陨石坑发生着变化。由于陨石的硬度比花岗岩还硬，抗风化作用能力很强，自然风化非常缓慢，因此当陨石坑消失后，陨石就露了出来。沈阳有的陨石就是这样露出地面、形成陨石怪山的。沈阳陨石是距今19亿年前坠落的，是我国目前已发现的陨石中最古老的。观看陨石，仿佛邀游宇宙太空，到达你梦想的星辰；用手摸一下陨石，仿佛你从天上摘下一颗星。陨石是来自天外的无价之宝，它可以帮助人们认识地

外天体的物质结构及其形成，揭示宇宙物质结构和太阳系早期形成的奥秘。
(二) 陨石怎样来到地球
从目前掌握的资料来看，每年大约有500块陨石作为天外来客来到地球表面。其中，大部分落到海洋里，大约有150块落在陆地上。陨石落在陆地上的情景是多种多样的，陨石的成分也不完全相同。因此，陨石以其独特
的科学价值引起人们越来越广泛地关注。通常，陨石被认为是环绕太阳轨道运行的行星彼此碰撞、破裂而形成的碎块。在晴朗的夜晚，可以看到一线亮光划过夜空，瞬间消失，这种现象就是人们常说的流星；它们都是弥漫在宇宙空间中的星际尘埃，如果被地球的引力捕获，吸向地球，便形成陨星；当它们以极快的速度进入地球浓密的大气圈时，大多数陨星与大气发生摩擦、生热、发光而汽化，但仍有一部分残留下来落到地表，成为陨石。大多数陨石是行星最外层破碎而形成的石质陨石。来自行星核部的铁陨石相对较少。
　　陨石坠落到地球表面的情景是很壮观的，这里介绍几次比较典型的陨石降落过程的报道：
　　1976年3月8日下午3点时分，在我国吉林省吉林市北部降落了历史上罕见的一场陨石雨。这场陨石雨涉及范围达几百平方公里，散落在有十多万人口的居住区，成为世界上分布面积最大的陨石雨。根据观察的资料，这个大陨石进入大气圈之后，表面产生大约3500℃的高温，周围空气的温度甚至高达20000℃，因而使陨石看上去像一个光彩夺目的火球，随即在高空破裂，崩解碎块，坠落如雨。我国科学家在现场收集到200多块陨石标本，总重2吨以上，其中最大的陨石总重量为1770公斤，堪称世界上最大的石质陨石。
　　2000年1月18日，加拿大北部人烟稀少的塔吉斯湖上空传来了巨大的爆炸声，一块重约40万磅的陨石从太空冲入地球，然后爆炸成500多块碎块，散落在冰冻的湖面上。因为陨石本身的余热溶化冰雪，而使这些碎块埋在
冰雪中，成为世界上难得的没有受到外部污染和空气温度影响的陨石。
　　近代历史上，最惊人的陨石坠落事件是通古斯事件，1908年的一天夜里，在前苏联西伯利亚一个名叫通古斯的地方，在方圆800公里的范围内，都见到了火光；在100公里范围内，都听到了轰隆巨响；在50公里范围内，高大树木全部被烧毁。很多人推测这次事件与陨石坠落有关，但奇怪的是至今没有找到陨石碎块。因此，成为世界著名的“通古斯之谜”，吸引了许多中外科学家前往这个地区进行考察和研究。
　　陨石坑是天体撞击地球表面留下的痕迹。体积大的陨石坠落到地表时，冲击地面的力量是十分巨大的，可以在地表形成火山口形状的陨石坑。这些环形山有时很难确定是火山活动造成的火山口，还是陨石冲击坑。利用深钻和地球物理勘测能提供陨石坑的证据。比如冲击变质的证据，表面陨石冲击的压力远远高于火山爆发所释放的压力；再如陨石坑没有火山根部的物质，可用深部资料把它们区分出来。印度德干高原暗色岩石中的洛纳尔环形山的起因问题大约争论了一个多世纪。最近的研究成果表明，它是一个陨石冲击坑。直接证据是在这个环形山中发现冲击变质物质，特别是洛纳尔环形山的微角砾岩和玻璃球粒成分，与阿波罗月球探测获得的样品中有类似之处。
　　陨石坑是冲击作用的产物，是研究瞬间超高温、高压条件下矿物结构和相变十分理想的场所。比如破碎锥，它是由于陨石冲击产生强烈的应力波所造成的一种圆锥形的岩石碎片；还有氧化硅的高压形态-柯石英和超石英，都是在陨石坠落高压冲击条件下形成的。
(三) 陨石的命名
1、陨石是如何命名的？即陨石如何取得“合法身份”？
答：发现一块陨石，首先要给它确定身份，即陨石命名。程序如下：
首先，向其受理机构（国际陨石学会陨石命名委员会）提交申报材料，内容包括：1）陨石发现或降落的情况描述（包括：时间、地点、大小、重量、数量和现象等）。2）基础分类。即要说明该陨石属于什么类型。3）拟申报的陨石名称。即给要申报的陨石取的名字，一般采用离发现地点最近的地区名来命名，如在沙漠或南极发现的陨石，一般以沙漠的名字，以及南极冰盖的名字来命名。其次，样品的捐赠。所申报的陨石，需拿出20克（或者总重量的20%）上交给国立研究机构保存。最后，由陨石命名委员会投票表决。
2、什么是陨石的“居地年龄”？
答：陨石降落后与被发现之间的时间间隔。由于陨石降落之前在外空间轨道运行时受到宇宙射线的照射，产生各种宇宙成因核素，包括稳定和放射性核素。根据其中放射性核素(如10Be，14C，26Al，53Mn)的衰变，可以测出陨石的居地年龄。沙漠陨石的居地年龄一般为几万年，并与不同地区的风化速率和地表稳定时间长短有关。
3、什么是“降落型陨石”？
答：降落到地球表面后即被发现的陨石被称为“降落型陨石”。
4、什么是“发现型陨石”？
答：降落到地球表面后经过一段时间后才被发现的陨石。绝大部分陨石发现于南极兰色冰盖表面和干旱沙漠地区，前者为南极陨石，后者为沙漠陨石，两者均属发现型陨石。
5、发现陨石与降落陨石均是知道其陨落地区，不同之处是前者不知其陨落的时间而后者确知，仅此而已，为什么后者的价值却比前者大？
答：发现陨石与降落陨石的区别在于，前者是不知道其降落时间，而后者是有人目击其降落过程。这两类陨石的价值差异是存在的。这是因为降落陨石往往很快就快发现，样品新鲜，保存了其形成、演化、空间运行并受宇宙线辐射、以及陨落过程等最大限度的重要信息。相反，发现陨石一般不知道降落时间，有些甚至降落地表很长时间以后才被发现（如沙漠陨石可以长达几万年），因此不同程度受到风化和地球物质的污染。此外，一些陨石因在空中碎裂成数块甚至更多（如陨石雨），在目击其陨落的情况下，不难确认它们属于同一次陨石降落，但是，对于降落以后很久才被发现的陨石，有时判别比较困难。
6、不用仪器，仅凭目测能否判断出石陨石、铁陨石、石铁陨石？也就是说，此三种质地不同的陨石其表面是否有各自的特征？
答：不用仪器基本上能区分石陨石、铁陨石和石铁陨石。它们的特征是整个陨石是由金属铁组成就是铁陨石，如由石质（硅酸盐矿物）和铁金属近对半组成则为石铁陨石，如铁质少于30%一般为石陨石。
7 、如“表面有丝状、条状、片状金属闪光体的是否陨石”
答：根据描述可能不是陨石，更可能是地球上的金属硫化物矿物。判断是否为金属更可靠的是根据金属的延展性（用小刀或针在表面刻划，应留下亮痕，而不出现粉未），另外，磁性也是金属的一个重要特征。但对疑似陨石需要用专门的科学仪器来进行检测。
(四) 陨石矿物
地球中有的矿物陨石中也有，但陨石中有的矿物地球中尚没发现。主要是宇宙漫漫，环境与地球相比有很大差别。目前有近30种矿物地球中没有发现。有五大类：1.单质及其类似物，如六方金刚石、氮铬矿、碳铁矿、陨氮钛矿等；2.硫化物及其类似硫化物，如硫铬矿、硫镁矿、硫钛铁矿、陨硫钙石等；3.氧化物，如镁铁钛矿、氧氮硅石；4.硅酸盐，如硅镁铬矿、碱硅镁石、宁静石、陨铁大隅石、陨钠镁大隅石；5.磷酸盐，如磷镁石、磷镁钠石、磷镁钙矿等。下面让我们看看它们的物理性质。
显微镜下的陨石矿物结构：
　　1．六方金刚石，强热淬火可使结晶的石墨转变为六方金刚石。晶粒均呈细粒棱角状。因晶粒外层含有石墨
而呈现灰色。硬度接近于金刚石。密度3.51（计算值）。它属六方晶系。
　　2．氮铬矿，属等轴晶系。粒状，颗料细小直径几个μm。硬度高。与闪锌矿伴生。
　　3．巴磷铁矿，它属六方晶系。粒状，颗料小于1μm。白色者与铁纹石相似，浅蓝色者与陨磷铁镍类似。比
重6.92（计算值），在橄榄陨石中沿着陨磷铁镍石和陨硫铁间接触处产出。
　　4．硫铬矿，它属单斜晶系。半自形粒状。灰色带褐。不透明。比重4.12（计算值）。产于铁陨石中。
　　5．硫镁矿，等轴晶系。在球粒陨石中与镍铁矿、陨硫铁紧密连生。
　　6．陨硫铬铁矿，等轴晶系。块状集合体，黑色，金属光泽。断口不平坦，性脆，无磁性。许多陨石中都含
有这种矿物。
　　7．镁铁钛矿，斜方晶系。晶体呈斜方双锥。不透明。比重4.64（计算值）。来自阿波罗11号采回的月岩中
，镁铁钛矿产于细粒和玻基玄武岩呈细粒状，常具有钛铁矿的反应边，或在钛铁矿中呈残核，或完全为钛铁矿所
交代，这是在冷却过程中镁钛矿与熔体反应的结果。
　　8．宁静矿，属六方晶系。晶体形态呈薄板条状。比重4.7（计算值）。近于不透明。月岩的玄武岩中，与晚
期结晶的陨硫铁、铁三斜辉石、方英石、碱性长石组合。
　　9．三斜铁辉石，它属三斜晶系，粒状，黄色，硬度6，比重3.63－3.76。产于阿波罗11号自月面采集的岩石
标本中，这种岩石标本主要含单斜辉石、斜长石和钛铁矿的微晶辉长岩和辉绿岩。
　　10．磷镁钠石，单斜晶系。细小颗粒状，块状集合体。浅琥珀色，透明，比重2.9－3.0。产于锐钛矿陨石的
金属相小洞穴中，与白磷钙石、镁磷钙钠石、钠长石、顽火辉石等伴生。
　　11．磷镁钙矿，属单斜晶系。不规则粒状、细叶脉状、块状集合体。浅红色至琥珀色，比重3.15，硬度4－
5。在铁陨石中，沿裂隙的壁呈粒状产出，也有细脉穿插橄榄石。
(五) 月球陨石中发现新矿物:
美国和俄罗斯科学家在新一期美国《全国科学院学报》上报告说，他们在一块来自月球的陨石中发现了一种由铁和硅组成的新型矿物。
科学家在对一块2000年坠落在阿曼的陨石进行分析时发现了这种新的矿物质，而类似构成的矿物地球上迄今还没有发现过。美国匹兹堡大学的科学家布鲁斯·哈普克早在30年前就曾预言，月球表面会发生导致新矿物形成的风化。科学家们由此根据他的姓氏将新矿物命名为“哈普克石（hapkeite）”。地球表面会在水、氧等作用下发生风化，形成土壤。但对于月球和水星等没有类似地球大气层的天体来说，其表面风化则遵循着不同机制。各种陨石的撞击，以及宇宙射线和太阳风粒子等引发的物理和化学反应，据认为是导致月球等表面风化的主要原因。
一些高速运动的微小陨石在进入地球大气层时往往被焚毁殆尽。由于月球上不存在大气层，因此微小陨石会直接撞击到月球表面。撞击过程中产生的热能使陨石中的金属熔化和蒸发，而后再以小珠形式重新沉积在岩石碎块上，新发现的矿物可能正是在这一过程中形成的。美国田纳西大学的阿南德和他的同事在报告中说，当以2份铁和1份硅的比例沉积铁和硅时，产生了“哈普克石”。发现表明，太空环境可以制造出地球上见不到的物质。
(六) 也许根本不存在月球陨石及火星陨石
以前北京各报刊登了一条消息，称“中国科考队在南极获得月球陨石”，前两年还报道过获得“火星陨石”的消息，这类消息是否真实居然无人怀疑。该消息有两大错误：第一：地球上的陨石都来自彗星残骸，而非其它星球。第二：所有星球具有相同结构，地球及其它星球上大多数都有闪长岩，并非月球特产。
在《也说彗星》中提到冰石混合体的小行星在向太阳的进动中成为彗星，在环绕太阳运动中冰雪逐渐消融，当其密度大到一定程度，就会依重力规律就近坠落于太阳或某个行星，成为陨星，地球上的陨石和陨石坑都是这样形成的，其它星球也是如此。由于较大的天体有较强的引力它会吸引小天体，但小天体是否坠落于其上，还要看小天体密度变化有没有达到引力规律要求，制造耸人听闻的小行星撞地球神话的人，不知道靠近地球并不等于要撞地球。太阳的引力大不大，所有的彗星都飞向太阳，却大多又绕其而过，这里是引力规律在起作用，是重力场在起作用。例如:陨冰的说法世界科学界普遍都不相信，因为密度小的物体达不到进入地球重力场的要求。整个宇宙在总能量守恒的同时，分能量是不均衡分布的，因而形成真空和各个天体，星系及其以下层级系统天体按重力场能级规律分布，每一系统都有自己的界度，不能僭越。一个天体为什么只能围绕系统中心运行，而不会向其它方向运动，是为能级系统所规定，所谓引力平衡就是重力平衡，重力变化是天体运动的原因，那些星球及星系相互吞并的神话均违背重力场规定。地球上的水和空气不会一下子散失到宇宙中，是因重力作用的存在，水星上没有水和空气也是由于重力场所决定。人站立在地面上，不管地球怎样运动，人都不会掉到太空中去，因为重力指向质心。牛顿因苹果落地而发现万有引力定律的传说以及宇宙速度的规定告诉我们，要想克服引力必须有极高的运动速度，一块岩石无论大小，都不可能轻易跑到宇宙空间去，即使彗核残骸对地面的撞击也不足以使岩石飞溅到太空中。在没有能量作为持续动力的情况下，认为一块岩石可以脱离地球、火星或月球的引力自由运动的神话是出于对引力的无知。
另外，关于UFO外星人的说法，太阳系内仅地球具有生命存在的条件，而离地球最近的恒星系也超过4光年，这是任何高级生命都难以逾越的距离。那些超光速旅行的梦呓都违背相对论真理，不符合自然逻辑。一个观测事实摆在那里，可以有N种解释，哪种说法科学，主要看谁的说法符合自然逻辑。哥白尼之前，人们都相信地心说，是哥白尼从大量的观测事实中找到了真正的自然联系，找到了合乎自然逻辑的解释。一个结论是否科学，需逻辑证明和实验证明，数学计算仅为此二者服务。让人忧虑的是现代人大都忽略逻辑证明，以为逻辑就是语言逻辑、形式逻辑，根本不知它是指普遍共性和这一共性所规定的自然秩序。
从大一统观来说，一切天体具有相同的结构，只是因为在重力场中所处的地位不同，大小不同而具有了不同的特征。例如水星处于靠近太阳的重力区，其个头较小，就只具有相当于地球的核、幔系统，密度在诸行星中也最大（现在通行的地球密度未计算大气层不准，如加大气层，假定为1000km厚度，地球密度应为4.4）。月球虽然小（平均半径1738.2km），可以把它视为一个小地球，按比例缩小即可（小星球的核比较小）。有学者认为判定陨石是否来自月球，主要依据是陨石熔壳内的石质。白色角砾是斜长岩的成分，月球上的岩石主要是斜长岩和玄武岩两类，但并不能据此就认定该陨石就来自月球，它只说明各天体有共性，有相同的成分。斜长岩和玄武岩也是组成地壳和其它星球壳的主要岩石成分，冰石混合体的小行星的核也是这些成分，所以冰雪消融后的彗核就近坠入地球大气层变成流星或火流星时仍保持着这些成分。碳质陨石、无球粒陨石、球粒陨石、石铁陨石、铁陨石、铁镍陨石等区分说明它们的密度不同，密度大的更靠近天体质心，并不说明它们来自不同星球。一切陨石（包括陨铁）都是彗星残骸，彗星在恒星系内大幅运动，使它成为了解引力作用的最佳观测对象，陨石又是解彗星的最好手段。几年前的兰州火流星发生，曾有科学家建议考察测试可疑落点及红古区贾氏农民手中的陨石的放射性，以验证中微子核的存在，可惜未得重视。
爱因斯坦以引力重力同一律即等效原理作为广义相对论的理论基础，一般人没有认识到它的重要性，例如天体光谱的红移。引力作用或说重力作用是一切天体运动的原因，所以运动等同于引力变化，红移的两个原因
——运动红移和引力红移就得到同一。许多人认为类星体红移量大是超光速，还标榜自己是相对论的拥护者，真不知爱因斯坦要作何感想。从相对论出发看问题，只有引力红移才是对类星体的正确解释。人们可能对类星体巨大的引力感到惊讶，如果你知道类星体的前身就是黑洞，它就是人们所说的“白洞”就不会感到惊奇了。引力之谜乃是这个世界隐藏最深的秘密，月球陨石之说背离了引力规律，它需要拿出更多的根据来证明自己。
(七) 陨石的商业价值
当陨石成为商品，陨石交易自然也成为一个行业。全世界有许多从事陨石收集、交易的陨石收集者。他们收集陨石的最初动力就是陨石的价格。目前，全世界共收集到3万多块陨石，因为数量非常稀少，陨石在国际市场上的价格被炒得很高：普通样品的价格是每克几美元到几十美元；但因为火星陨石、月球陨石比较稀有，全世界也不过各发现30多块，每克的价格高达数千美元，远远超过了黄金的价格。
　陨石交易的平台就是互联网。陨石收集者建立了许多关于陨石交易的网站。这些网站大都详细介绍了如何寻找、搜集陨石，如何判断陨石的好坏、陨石的价格，以及发现陨石后如何与他们联系等。但是，有关陨石交易的合法性正受到越来越多质疑和关注。
　 西北非陨石就是人们关注的热点之一。西北非陨石是来历不清的北非陨石的统称，被国际陨石学会命名为NWA。
　早在1989年，一支由瑞士和德国联合的科学考察队在北非的撒哈拉沙漠中发现了一个陨石富集区。这一地区位于阿尔及利亚和利比亚之间，陨石的密集程度之高，令人难以置信，在整个撒哈拉沙漠都非常少见。这支考察队收集到了大量的陨石。他们把这些陨石送到德国的实验室进行了仔细的研究，发现这些陨石大都为球粒陨石，其中有一颗珍贵的火星陨石。这是人类在南极洲之外收集到的第一颗火星陨石。这在当时造成了不小的轰动。这些陨石的一部分被世界各国的博物馆收藏，其余部分则进入了陨石交易市场。这一事件激起了收集北非陨石的热潮。之后不久，美国的一些陨石收集者赶到北非的摩洛哥，在撒哈拉沙漠边上的城镇长期驻留下来。他们用现金收购来往于国界间的走私贩手中的陨石，这使得走私陨石的活动越来越猖獗。许多走私贩常年在摩洛哥和阿尔及利亚间的茫茫沙漠中来回穿行、搜寻陨石，再把它倒卖给来自世界各地的陨石收集者。
　按照陨石命名的惯例，一颗新发现的陨石往往会以与坠落地或发现地相关的地名命名，这个地名一般在地图上都会有明确的标识。为了掩盖非法来源，陨石走私贩和陨石收集者一致宣称他们用于交易的陨石都来自摩洛哥，并编造出许多子虚乌有的地名，如：阿格尔特、阿奥菲斯，萨马拉等，这些地名连同陨石和虚假的陨石证明文件一道，在陨石市场上到处流传。实际上，几乎全部的“摩洛哥”陨石都来自阿尔及利亚、利比亚和埃及。摩洛哥是个山地国家，找到陨石的概率非常小，“摩洛哥”陨石只是一个幌子。
　 国际陨石学会作为专门为陨石定名的机构，针对 “摩洛哥陨石”信息虚假的情况，把所有来路不清的北非陨石都命名NWA，编号规则为NWAxxxx，国际陨石协会警告陨石收集者收集NWA陨石具有风险，应小心从事。
自上世纪90年代中期以来，阿尔及利亚和摩洛哥边境常有武装分子结伙出没，他们绑架人质、杀害游客、参与陨石走私，以获取活动资金。这使NWA更沾染了一份血腥。
( 以上论述仅代表我首都机场个人的观点 )