2018年1月16日,加拿大安大略省和美國中西部的天空突然出現(xiàn)了一道耀眼的亮光,路邊的行人紛紛駐足觀看。人們意識到,這是一個(gè)來自遙遠(yuǎn)宇宙的不速之客。氣象雷達(dá)很快就追蹤到了這道亮光,科學(xué)家們對此高度重視。他們判斷,這是一顆闖入地球大氣層的隕石在燃燒。他們一直目不轉(zhuǎn)睛,直到它燃燒、碎裂、重重地砸在地球表面,科學(xué)家們迅速出動,密歇根州漢堡的草莓湖上搜索,找到了這次事件的主角——只剩下一只核桃那么大的一塊隕石殘骸。(圖片說明:隕石進(jìn)入大氣層時(shí)人們捕捉到的照片,圖片來自美國流星協(xié)會)科學(xué)家們?nèi)绔@至寶,正所謂是“踏破鐵鞋無覓處,得來全不費(fèi)工夫”,NASA、JAXA等機(jī)構(gòu)費(fèi)盡心機(jī)從小行星上采樣帶回地球,這塊隕石卻主動送上門來。更加幸運(yùn)的是,隕石砸在這里時(shí)并沒有落入水中,否則將極難被打撈上來。同時(shí)冰面上也沒有湖水中的那些浮游生物,極大程度上防止了隕石被地球物質(zhì)所污染。研究人員迅速將隕石帶回,在最大程度上保持了這塊隕石的原始狀態(tài),給后續(xù)的研究帶來了巨大的便利。芝加哥大學(xué)地球物理科學(xué)系的博士生Jennika Greer形容這塊隕石說,它受到的地球“污染”的確非常少,以至于當(dāng)它被帶到芝加哥菲爾德博物館的時(shí)候,就好像是專門從太空帶回來并受到過精心的保護(hù)一樣。他是菲爾德博物館的一名研究人員,參與到了這次一支對這塊隕石進(jìn)行研究的國際科學(xué)團(tuán)隊(duì)。研究團(tuán)隊(duì)的領(lǐng)導(dǎo)者是菲爾德博物館的隕石館館長Philipp Heck,他是來自于芝加哥大學(xué)的一位副教授。Heck介紹說,當(dāng)太空中的隕石以每秒幾英里的速度闖入大氣層的時(shí)候,它們周圍的空氣就會在高能狀態(tài)下被電離。隕石與大氣摩擦產(chǎn)生的超高熱量可以將它90%的部分都熔掉,最終留下剩余的小部分殘骸,包裹在厚度約1毫米的玻璃熔殼中,而這些玻璃熔殼,就真實(shí)地記錄了隕石在太空中時(shí)的地質(zhì)化學(xué)屬性。有趣的是,雖然在飛行過程中熱得能夠發(fā)出火光,但在落地的時(shí)候,由于外層汽化的外殼將熱量帶走,這些隕石反而是非常涼的。Heck補(bǔ)充道:“聽那些目擊者說,當(dāng)這塊隕石墜落下來的時(shí)候,周圍的水都因?yàn)殡E石過于寒冷而被凍結(jié)了?!?/span>在拿到這塊隕石后,研究團(tuán)隊(duì)馬上進(jìn)行了分析。在對隕石內(nèi)鈾(擁有鈾-235和鈾-23兩種同位素)與鉛(擁有鉛-206和鉛-207兩種同位素)的同位素衰變比例進(jìn)行分析后,研究人員得出結(jié)論:這塊隕石的母體形成于大約45億年前。他們發(fā)現(xiàn),這塊隕石的母體在當(dāng)時(shí)受到了高達(dá)700攝氏度(約1300華氏度)的高溫作用,于是經(jīng)歷了一個(gè)叫做熱變質(zhì)的過程。從距今30億年前開始的很長一段時(shí)間里,它就再也沒有經(jīng)歷過任何巨大的變化。Heck指出,這塊隕石最初還屬于一顆小行星,但是在對它暴露于太空中所遭受到的宇宙射線進(jìn)行分析后他們發(fā)現(xiàn):在大約1200萬年前,這顆小行星遭遇了一次嚴(yán)重了撞擊,于是這塊隕石的母體脫離了原來的“家”,成為了宇宙中的流浪者。在隕石分類上,這塊隕石被歸類為H4型隕石。其中,H表示的是隕石內(nèi)所含有的鐵元素相對比較豐富。而在所有落在地球表面的H型隕石中,大概只有4%是屬于H4型隕石。在經(jīng)歷了最初的加熱后,這塊隕石就幾乎沒有發(fā)生過變化,因此我們可以通過它來了解那個(gè)時(shí)候的太陽系到底處于一個(gè)怎樣的狀態(tài)。Greer介紹說:“當(dāng)我們觀察這些隕石的時(shí)候,實(shí)際上是在觀察那些在太陽系早期歷史中形成的物體近乎于原始狀態(tài)的物質(zhì)成分?!辈坏貌徽f,這是宇宙賜給我們的一個(gè)研究太陽系歷史的標(biāo)本。正是這樣的原因,才讓接下來的發(fā)現(xiàn)顯得那么令人震驚。在這塊隕石中,研究人員一共發(fā)現(xiàn)了大約2600種有機(jī)物!既然它在數(shù)十億年的歲月里都一直保持著最原始的狀態(tài),那就證明在太陽系早期,就已經(jīng)擁有豐富的有機(jī)化合物了?;蛟S在那個(gè)時(shí)候,就有類似的天體不斷撞擊地球,同時(shí)把各種各樣的有機(jī)會帶到地球上。我們知道,有機(jī)物是孕育生命的基礎(chǔ)。和無機(jī)物相比,有機(jī)物更能結(jié)合成為大分子,實(shí)現(xiàn)更多更復(fù)雜的功能,支持生命的各項(xiàng)活動。因此,有機(jī)物的出現(xiàn),給地球帶來了生機(jī)。而地球最早的有機(jī)物,或許就和這些隕石有關(guān)。Heck指出:從地外有機(jī)物到地球上的第一個(gè)微生物,是生命發(fā)展的一大步,盡管這一步仍然蒙著神秘的面紗,但我們深知它對于人類乃至整個(gè)地球的重要意義。有研究表明,宇宙中攜帶著有機(jī)物的隕石其實(shí)非常多,甚至在經(jīng)歷熱變質(zhì)過程后仍然保留著這些有機(jī)物,我們今天討論的這塊隕石就是一個(gè)直接的證據(jù)。而在太陽系早期,隕石轟炸地球也是一件司空見慣的事,遠(yuǎn)比今天要頻繁得多。所以在最后,Heck非常有信心地說:他們非常確定,通過隕石輸入到地球的有機(jī)物寶庫在為生命播種的過程中發(fā)揮了舉足輕重的作用。實(shí)際上,在今天,有些科學(xué)家也相信地球生命起源于外太空,是隕石將一些微生物帶到了早期地球,它們在這里生根發(fā)芽并且不斷發(fā)展,形成了今天這樣豐富多彩的生態(tài)系統(tǒng)。如果這個(gè)理論你難以接受,那么有機(jī)物外來說或許更有說服力一點(diǎn)。從外太空來的有機(jī)物在地球這個(gè)溫室中有了足夠的反應(yīng)機(jī)會,最終形成了生物所需的各種分子,造就了第一個(gè)生命。也許,生命不是在外星起源的,但組成生命的物質(zhì)來自于外太空。不管怎么樣,地球生命起源之謎仍然在困擾著科學(xué)家,我們到底從哪里來,還將在很長一段時(shí)間里讓我們追問不已。從最近的一些發(fā)現(xiàn)來看,地球生命的種子,和大氣層以外無限寬廣的外太空,可能有著千絲萬縷的聯(lián)系。
|