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2023-01-31
更新時(shí)間:2022-08-17 12:05:33作者:未知
2022年中,一個(gè)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)在幾顆隕石中發(fā)現(xiàn)了微量惰性氣體——氦和氖,這些隕石是從南極大陸的冰原上撿到的,因此科學(xué)家認(rèn)為月球巖石中有地球深處的化學(xué)成分,據(jù)此進(jìn)一步確認(rèn)了月球最早就是從地球分出去的。
一個(gè)月球隕石薄片
在地球的南極能撿到月球隕石?許多朋友覺(jué)得很驚奇:就一塊小石頭,憑什么認(rèn)定它來(lái)自月球而不是其它地方,也許它本身就是地球上一顆普普通通的石子呢?
我們地球周圍的太空并非安全之地,那里充斥著大大小小的石塊和塵埃,即便是小如灰塵的顆粒,由于它們的速度大于11公里/秒,因此具有極強(qiáng)的殺傷力。每天都有數(shù)以萬(wàn)計(jì)的顆粒物沖入大氣層,與空氣摩擦,成為耀眼的流星,但這些小東西絕大多數(shù)都不會(huì)掉到地面,只有直徑大于1米的流星才有可能最終落到地面成為隕石,其它的在高空就化為灰燼了。
隕石墜落化為火流星
據(jù)估計(jì),每年掉落到地面的火流星大約有500顆,這些隕石大多來(lái)自太陽(yáng)系的小行星,但也有大約千分之一的隕石不同尋常,科學(xué)家認(rèn)為這些石頭是從月球上飛來(lái)的。
2021年,蘇富比拍賣行展示了一件27.37克重的拍品,這塊餅干大小的石片據(jù)稱是在非洲西北部的撒哈拉沙漠被撿到,但科學(xué)家認(rèn)為它其實(shí)來(lái)自月球,因?yàn)槠涞V物成分與阿波羅飛船帶回的月巖很相似。隕石估價(jià)3000~4000美元,最后不知道有沒(méi)有賣出去。
在撒哈拉沙漠被撿到的月球隕石
月球是地球唯一的衛(wèi)星,它最近時(shí)距離地球36.26萬(wàn)公里,最遠(yuǎn)時(shí)達(dá)40.54萬(wàn)公里,平均38.4萬(wàn)公里。月球是如此遙遠(yuǎn),到目前為止人類只上去過(guò)6次,總共才撿回來(lái)381公斤月巖。在沒(méi)有飛船的情況下,月球上的石頭是怎么來(lái)到地球的呢?我們?cè)谇懊嬲f(shuō)了,大多數(shù)小行星會(huì)在稠密的大氣層中焚燒殆盡,只有大塊的石頭才有可能幸存。
答案還得到月球表面去尋找。
月球表面密布環(huán)形山
提起月亮,你可能第一個(gè)想到的就是它表面密密麻麻的環(huán)形山,這些環(huán)形山小的直徑幾十米,大的達(dá)到幾十甚至幾百公里,其中面向地球一側(cè)寬度超過(guò)1公里的巨坑就多達(dá)30萬(wàn)個(gè)。
小行星撞擊月球
天文學(xué)家普遍認(rèn)可的一種假說(shuō)認(rèn)為,月球形成之后的4.1~38億年間正是太陽(yáng)系的混亂時(shí)期,無(wú)數(shù)石塊在行星間亂竄,當(dāng)它們撞擊月球時(shí),巨大的能量會(huì)將月殼物質(zhì)拋向太空,一部分月球巖石在地球引力作用下飛向地球,其中極少數(shù)變成了月球隕石。
小行星撞擊將大量月球物質(zhì)拋入太空
我們?nèi)绾握J(rèn)定哪些是來(lái)自月球的石頭,而不是其它的小行星,或者只是地球上的巖石?
因?yàn)榈厍驇r石有著與其它星球完全不同的特征。
在地球形成的過(guò)程中,由于水、氧氣和生物的作用加上地殼運(yùn)動(dòng)影響,巖石中礦物質(zhì)的種類比其它天體豐富許多。地球上目前已知的礦物超過(guò)5780種,而月球和小行星上因?yàn)槿鄙龠@些要素,其礦物種類非常少,這成為我們判斷一塊石頭是否隕石的重要參考。
一顆月球隕石
你可能聽說(shuō)過(guò)——大約在45億年前,一顆火星大小的星球斜著撞擊了地球,將大量地球物質(zhì)拋向太空,這些炙熱的碎片在地球附近慢慢聚集在一起并最終形成月球。如此說(shuō)來(lái),月亮是“地球的孩子”,它原本就是地球的一部分,為什么月球上的巖石跟地球如此不同?
“火星”撞地球形成月球
科學(xué)家通過(guò)分析月巖樣本發(fā)現(xiàn),除了少數(shù)元素如碳、氮外,其它大多數(shù)元素的濃度與地球接近,這為月球誕生自地球的假設(shè)提供了支持。由于二氧化碳、氮?dú)?、氫氣和水容易揮發(fā),你在月球巖石中很難找到這些物質(zhì),因?yàn)樵虑蛱。衷缭缡チ舜艌?chǎng),這些揮發(fā)性物質(zhì)都被太陽(yáng)風(fēng)吹到太空中去了。
與地球不同,月球上的礦物質(zhì)種類非常有限,并且在月殼的玄武巖中夾雜著大量與地球地幔相同的橄欖石、輝石、斜長(zhǎng)石等礦物。如果你在某處拾到一塊玄武巖,在它里邊找不到碳酸鹽和水,卻有前邊講的這幾種地幔礦物和氧化物,就有理由懷疑它是不是來(lái)自月球。
一顆隕石
講到這里,讓我們來(lái)做一個(gè)簡(jiǎn)單回顧吧:
月球來(lái)自于地球,但月球太小,沒(méi)有復(fù)雜的地質(zhì)活動(dòng),沒(méi)有磁場(chǎng),它留不住水和二氧化碳??茖W(xué)家判斷一塊隕石是否來(lái)自月球,他首先要看這塊石頭里邊有哪些礦物質(zhì),地球巖石里有許多復(fù)雜礦物,這些礦物只在有水、二氧化碳和生物作用下才能形成。月球巖石里的礦物則少得多,成分也簡(jiǎn)單得多。
在45億年漫長(zhǎng)的歷史中,月球經(jīng)歷過(guò)無(wú)數(shù)次天體撞擊,一些月球巖石被拋上太空、繞著地球游蕩,最后在地球的引力作用下墜入大氣層,其中極少數(shù)月球隕石被撿到,成為科學(xué)研究的寶貴材料。
參考資料及圖片來(lái)源:
《科學(xué)》:“月球內(nèi)部的本土惰性氣體(Indigenous noble gases in the Moon’s interior)”
今日宇宙:“月球巖石內(nèi)部含有地球的稀有氣體,更多證據(jù)表明月球來(lái)自地球”
維基百科:月球,地球,月球隕石,隕石,撞擊事件,Late Heavy Bombardment,礦物演化
月球與行星研究所 LPI :月球隕石的解剖
蘇富比拍賣行:拍品104號(hào) “NWA 12691 — 袖珍型月球隕石”