流星雖美,切勿盲目“追星”_風聞
中科院之声-中国科学院官方账号-2019-10-14 15:33
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2019年10月11日凌晨0時許,吉林省松原市夜空突現一道火光,照亮了整個夜空,有不少當地居民目擊了此次火流星事件。
從網上傳播的視頻看,很像是一次隕石隕落事件,但是目前尚無找到隕石實物的報道,吉林省吉林市隕石博物館已派專人前往事件發生地做進一步調查工作。美國宇航局(NASA)的衞星也監測到此次火流星事件,空爆中心位於東經122.9度,北緯44.3度,離地面47.3公里的高空。流星體闖入大氣層的速度高達14公里/秒。
全國各地已經有不少星友趕赴火流星發生地,試圖尋找可能墜落的隕石。
本次火流星事件攜帶的動能約570噸TNT當量 | 圖源:NASA
那麼,火流星到底是怎麼回事呢?會有隕石落地嗎?它是從哪裏飛來的呢?如何鑑定?找到它又有什麼價值呢?下面我們就幫你一起梳理一下來龍去脈。
火流星事件一定會有隕石落地嗎?
火流星事件是常見的天文事件。太陽系內眾多的小行星之間發生互相碰撞以及受到太陽系內各大天體的引力攝動都會脱離原來的軌道,當它們靠近地球時,就可能會被地球的引力所捕獲。
受地球引力的加速作用,小行星碎片進入地球大氣層時的速度超過第二宇宙速度(即11.2km/s),在進入低層稠密大氣層時,高速運動的碎片會猛烈地壓縮前方空氣,使得空氣的温度迅速升高到幾千攝氏度,進而發光發熱,這也就是我們看到的火流星的現象。
高温高壓的氣流會對小行星碎片進行剝蝕和減速,大多數的較小的碎片都會在大氣層中燒蝕殆盡。這取決於流星母體進入大氣層時的速度、入射角度、自身大小和機械強度等多方面因素。
我們在晴朗的夜晚見到的一閃而過的流星,它們的母體可能只有拇指大小,而那些明亮的火流星,母體大小會超過1米,質量則會重達數噸。如果流星體穿越大氣層後燃燒未盡而有剩餘物質降落到地面,就是隕石。通常會有幾公斤到幾十公斤的隕石落地。
2000多年前《史記》中就有“星墜地則石也”的記載。
太陽系內的行星分佈圖 圖源:維基百科
隕石從哪裏來?
隕石是來自地外天體的碎片穿越大氣層隕落到地球的岩石樣品,是人類直接認知太陽系天體珍貴稀有的實物標本,對研究太陽系的形成和演化具有重要的意義。
絕大多數隕石來自位於火星和木星之間的小行星帶,極少數來自月球和火星,還有些微小隕石可能是來自彗星的塵埃顆粒。據估算,每天都有隕石降落地球,年累積量重達幾十噸,但是絕大多數都隕落在海洋、山區、森林、沙漠等人煙稀少的地區,鮮為人知。每年(肉眼)觀察到火流星事件並找到伴隨的墜落隕石的頻次平均在10次左右。
1976年3月8日在吉林省吉林市近郊降落了一場特大隕石雨,共收集到較大隕石100多塊,總重量超過4000千克,其中1號隕石重約1770公斤,是世界上最大的石隕石。
吉林1號隕石 圖源:網絡
隕石有哪幾種?
目前全世界已收集到6萬多塊隕石樣品。它們大致可分為三大類:石隕石(主要成分是硅酸鹽)、鐵隕石(鐵鎳合金)和石鐵隕石(鐵和硅酸鹽混合物)。組成隕石的主要礦物是三種硅酸鹽礦物(橄欖石、輝石、長石)和兩種金屬礦物(鐵紋石、鎳紋石),其他礦物在隕石中含量非常少。隕石鑑定和分類的主要依據就是這些主要礦物的化學成分。
石隕石又分為球粒隕石和無球粒隕石。
大部分隕石是球粒隕石(佔總數的92%),其中又以普通球粒隕石居多(佔總數的80%)。球粒隕石的特點是其內部含有大量毫米到亞毫米大小的硅酸鹽球體。球粒隕石是從原始太陽星雲中直接凝聚出來的產物,它們的平均化學成分代表了太陽系的化學組分。
2018年6月1號隕落在雲南西雙版納地區的曼桂隕石,就是一塊L6型普通球粒隕石。
左:曼桂隕石外觀。右:球粒隕石中的球粒 圖源:紫金山天文台
顧名思義,無球粒隕石中不含球粒,和地球上的超基性和基性岩石類似,因此比球粒隕石更難鑑別。
還有一些更細緻的分類,就不詳述了。
隕石如何鑑定?
對於資深的隕石收藏者和隕石獵人來説,通過肉眼觀察可以大致識別球粒隕石。主要通過隕石標本的一些特徵(融殼和氣印、密度、成分差異、磁性以及其他結構等)來判斷。無球粒隕石與地球岩石外觀上很相似,很難鑑別。要最終確認隕石,並判定其類型,即便是球粒隕石,也必須通過儀器檢測才能完成。
專業的隕石鑑定通常需要提供以下幾個檢測結果:
(1) 樣品中有沒有圓形的硅酸鹽球粒?
(2) 球粒中有哪些主要礦物?
(3) 球粒中的主要礦物的化學成分是什麼?
(4) 樣品中有沒有鐵紋石和鎳紋石?有多少?
(5) 鐵紋石和鎳紋石的化學成分是什麼?
(6) 樣品中有沒有橄欖石、輝石和長石?有多少?
(7) 橄欖石、輝石長石的主要元素化學成分是什麼?
(8) 橄欖石、輝石和長石的微量元素化學成分是什麼?
有了這些分析數據,就能確定疑似樣品是球粒隕石、無球粒隕石、石鐵隕石還是鐵隕石。
隕石的儀器檢測是門專業性很強的學問,不僅要有專業對口的儀器設備,更關鍵的是檢測人員必須具備紮實的隕石背景知識,再加上精湛的樣品製備工序,三者缺一不可。
目前,我國從事隕石研究的科研部門主要集中在中國科學院的天文台和地質研究單位,他們長期開展國際隕石前沿領域的科學研究,參與了中國南極隕石的分類和鑑定工作,設備齊全,經驗豐富,是最權威的隕石鑑定機構。
給星友們的話
近年來,越來越多的民眾喜愛和收藏隕石,出於對科研部門的信任,很多隕石愛好者都願意把疑似隕石的樣品寄往國內的隕石科研機構,有些星友甚至不遠萬里,親自送樣品上門檢測。但是,我們在實際工作中發現,星友們所謂的“隕石"很多其實就是地球岩石樣品,是隕石的少之又少。
一方面,科研部門應接不暇,不能滿足每位星友的鑑定需求;另一方面很多星友花費了大量的時間和精力,最終卻得不到認可,感覺科研部門的門檻太高,總是被拒之門外。這看上去似乎是一對矛盾,但實際上是有解決方法的。
建議星友們首先要抱着一顆平常心,不要輕易親自送樣品上門到科研部門檢測,這樣可以節約大量的時間和金錢,也不會帶來太大的失望和沮喪。可以先考慮把疑似隕石樣品的照片上傳到不會涉及任何利益關係、非營利公益性的民間隕石科普網站,網站的很多志願者經驗非常豐富,相對來説比較公平公正,完全可以相信他們的鑑別能力。初步判斷樣品為“疑似隕石"後,網站會協助星友推薦到國家正規科研部門做進一步檢測。
火流星雖然美麗,能留下隕石更是顯得珍貴。近年來國內曾多次出現火流星事件,但是經多方查找均未找到隕石,就像2017年發生在雲南香格里拉的火流星事件,很多愛好者蜂擁而至,歷經千辛萬苦的搜尋,但最後卻無功而返。出現火流星不一定就能找到隕石,有時流星體在大氣層中燃燒殆盡就不會有隕石墜地了,更多的時候是隕石隕落到隱秘之處,不易被人發現。建議大家理性對待此次火流星事件,不要盲目去追星。隕石的真正價值體現在科學研究上。
來源:中國科學院紫金山天文台