北京時(shí)間 1 月 21 日消息，1909 年 1 月中旬，數(shù)名研究人員拉著數(shù)百公斤重的物資頂著南極刺骨的寒風(fēng)前行，途中還面臨著危險(xiǎn)的冰面裂縫，他們行進(jìn)了 1000 多公里，由于環(huán)境太惡劣，無(wú)法使用交通工具，他們只得徒步行進(jìn)，確定地球磁南極位置，該研究團(tuán)隊(duì)中的道格拉斯 · 莫森和埃奇沃斯 · 大衛(wèi)花費(fèi)了幾十年時(shí)間探索神秘的南極地區(qū)，南極隱藏的隕石或?qū)⒔視缘厍虻钠鹪粗i團(tuán)。
南極隕石搜尋計(jì)劃的志愿者正在尋找隕石。該隕石上閃閃發(fā)光的熔變殼表明它可能是一個(gè)無(wú)球粒隕石。
一個(gè)世紀(jì)之后，南極科學(xué)研究仍面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，雖然南極地區(qū)自然條件惡劣，地表貧瘠，但是可以通過(guò)勘測(cè)分析隕石發(fā)現(xiàn)地球起源之謎，每年，美國(guó)史密森學(xué)會(huì)科學(xué)家從南極洲采集數(shù)百塊隕石，它們將揭示地球和太陽(yáng)系起源的具體細(xì)節(jié)。
1969 年，南極工作的日本冰川學(xué)家發(fā)現(xiàn)了 7 塊隕石，并認(rèn)為它們來(lái)自不同的隕石，隨后掀起了一股南極隕石搜尋熱潮，7 年之后，來(lái)自日本和美國(guó)的研究人員組織了一項(xiàng)聯(lián)合任務(wù)，期望發(fā)現(xiàn)更多的南極隕石樣本。很快隕石搜尋活動(dòng)變成每年一次的勘測(cè)活動(dòng)，40 多年后，美國(guó)科學(xué)家累積從南極洲采集了大約 2.3 多萬(wàn)顆隕石，這占美國(guó)國(guó)家隕石收藏單個(gè)標(biāo)本的 90-95%，該樣本由史密森尼國(guó)家自然歷史博物館收藏和保管。
為什么南極洲的隕石頗具研究?jī)r(jià)值?
南極洲是地球上最冷、最干燥的地區(qū)，它形成了一個(gè)天然冰柜，能將隕石完好保存，一旦隕石凍結(jié)成冰，冰川的移動(dòng)就會(huì)將它從北極帶到南極洲海岸。
史密森尼國(guó)家歷史博物館隕石館館長(zhǎng)蒂姆 · 麥考伊說(shuō)：“南極洲的冰就像一條自然傳送帶，當(dāng)冰碰撞到橫貫?zāi)蠘O的山脈時(shí)，它試圖越過(guò)山脈，南極強(qiáng)風(fēng)吹了冰，最終僅留下表面巖石。”
研究人員從麥克默多站出發(fā)進(jìn)行探索，這是一個(gè)由美國(guó)運(yùn)營(yíng)的南極科學(xué)研究站。
每年 11 月，總會(huì)有一些科學(xué)家穿過(guò)橫貫?zāi)蠘O山脈以南的高原，用大約 6 個(gè)星期的時(shí)間采集隕石樣本，研究人員不會(huì)像第一批南極探險(xiǎn)者一樣面臨著相同的困難，但他們并非未遇到障礙，據(jù)悉，每年大約四分之一至三分之一的時(shí)間被證明不適合進(jìn)行勘測(cè)工作，由于高速寒風(fēng)、光線非常差，使得南極地面特征十分荒涼貧瘠，四處都是白茫茫一片。
同時(shí)，研究小組還面臨著心理上的挑戰(zhàn)，有時(shí)，南極洲給人的感覺(jué)比太空更加孤立無(wú)援，一些宇航員利用南極洲的環(huán)境特征進(jìn)行心理訓(xùn)練，為未來(lái)到達(dá)國(guó)際空間站做好準(zhǔn)備工作。
史密森學(xué)會(huì)研究地質(zhì)學(xué)家卡里 · 科里根說(shuō)：“所有與我們合作過(guò)的宇航員都說(shuō)，南極洲就像國(guó)際空間站一樣，我曾兩次到南極洲采集隕石樣本，只不過(guò)在國(guó)際空間站，他們與任務(wù)控制中心保持著持續(xù)聯(lián)系，而我們每天打一個(gè)電話告訴基地我們一切安好。”
在幾周的時(shí)間里，科學(xué)家收集了數(shù)百塊隕石，大小從 M&M 豆到足球不等，但大多數(shù)隕石都是拳頭大小，科學(xué)家首先要確定他們是隕石還是地球上的巖石，相比之下隕石有一層又薄又暗的涂層——“熔變殼”。
科里根說(shuō)：“當(dāng)隕石穿過(guò)大氣層時(shí)，由于接觸到的外界溫度較高，穿過(guò)大氣層時(shí)摩擦作用會(huì)使隕石表面熔化，如果隕石穿過(guò)大氣層時(shí)沒(méi)有燃燒殆盡，墜落到地面時(shí)就會(huì)形成一層熔變殼。”
科學(xué)家會(huì)用隕石做什么?
科學(xué)家將收集到的隕石冷凍起來(lái)，然后將它們從野外環(huán)境運(yùn)送到位于德克薩斯州休斯頓市的美國(guó)宇航局約翰遜航天中心，該航天中心的研究人員將隕石樣本解凍，并提取少量樣本送到史密森學(xué)會(huì)進(jìn)行化學(xué)分析。
科里根說(shuō)：“最終其他研究人員都來(lái)找我們，我們是隕石‘長(zhǎng)期守護(hù)者’，研究人員對(duì)隕石樣本進(jìn)行分類(lèi)后，將它們儲(chǔ)存在博物館外一棟建筑中，為了防止銹蝕、風(fēng)化或者礦物質(zhì)浸出，隕石樣本被保存在充滿氮?dú)獾南渥又小?rdquo;
即使科學(xué)家們?cè)谘芯侩E石樣本，它們也會(huì)保存在裝滿氮?dú)獾娜萜髦小?/p>
他還指出，通常人們使用液氮使物質(zhì)保持冷凍，而我們使用干燥的氮防止隕石樣本暴露在水和大氣的其他物質(zhì)中。事實(shí)上，南極隕石并不像其他地區(qū)墜落的隕石四周存在著有機(jī)物質(zhì)，因此它們提供了太陽(yáng)系形成過(guò)程未遭受污染的快照。
麥考伊說(shuō)：“地球持續(xù)處于風(fēng)化狀態(tài)，火山活動(dòng)和板塊運(yùn)動(dòng)破壞著地球巖石，地球形成后 5 億年的相關(guān)歷史痕跡都已消失，來(lái)自太陽(yáng)系小行星帶的大多數(shù)隕石歷史可追溯至 40 億年前，所以如果我們想了解太陽(yáng)系前 5 億年的歷史，只有通過(guò)隕石才能獲得重要證據(jù)。”
隕石能告訴我們什么?
地質(zhì)學(xué)家評(píng)估稱，南極地區(qū)采集的 99% 隕石樣本來(lái)自于太陽(yáng)系小行星帶，而來(lái)自月球和火星的隕石不足 1%，大多數(shù)隕石是球粒隕石，這是一種叫做隕石球粒的小顆粒組成的非金屬隕石，其中一些隕石球粒含有太陽(yáng)系形成之前的礦物碎片。
科里根說(shuō)：“這些太陽(yáng)系形成之前的礦物碎片被稱為太陽(yáng)前顆粒，我們認(rèn)為它們來(lái)自于太陽(yáng)星云剛形成時(shí)附近爆炸的一顆恒星，其中一種球粒隕石被稱為碳質(zhì)球粒隕石，科學(xué)家認(rèn)為它含有的水可能形成了地球海洋。”
麥考伊說(shuō)：“我們認(rèn)為它們來(lái)自一種叫做 C 型小行星，前不久美國(guó)宇航局 OSIRIS Rex 任務(wù)勘測(cè)了貝努小行星，科學(xué)家設(shè)計(jì)并實(shí)施這項(xiàng)歷時(shí)多年的任務(wù)，部分目的是尋找產(chǎn)生海洋和地球上生命的含水礦物類(lèi)型。”
球粒隕石是由更小的球粒組成的，科學(xué)家們用它們來(lái)研究巖石的起源，或?qū)⒔視缘厍蚱鹪粗i，以及太陽(yáng)早期演變過(guò)程。
收集到的其他隕石是鐵核，研究人員可通過(guò)它研究行星是如何形成的，麥考伊說(shuō)：“這是一個(gè)非常有趣的問(wèn)題，我們將在 2022 年發(fā)射一項(xiàng)名為普賽克的太空任務(wù)，我們將參觀我們認(rèn)為可能漂浮在太空中的遠(yuǎn)古小行星的剝離鐵核。”
南極采集的隕石樣本啟發(fā)并指導(dǎo)了這些太空任務(wù)，同時(shí)也幫助科學(xué)家分析返回的物質(zhì)，隨著每一塊新隕石的收集和研究，科學(xué)家們將揭曉地球起源之謎，以及太陽(yáng)系早期階段演變的重要線索。
麥考伊說(shuō)：“事實(shí)上我們已登陸月球，并在火星表面部署了多個(gè)火星車(chē)展開(kāi)勘測(cè)探索，同時(shí)，我們?cè)谀蠘O洲發(fā)現(xiàn)了這些極具價(jià)值的隕石樣本，這個(gè)相對(duì)適度的項(xiàng)目在很大程度上決定了我們將揭曉怎樣的太陽(yáng)系謎團(tuán)。”
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