過程下落過程1976年3月8日15時 ,一顆隕星[b] 以初始速度19 公里 /秒 ,初始角度 16o15’ ,在黑龍江省鏡泊湖一帶 距( 距1號隕石水平距離為230公里 ,距地面 70公里高空)進入大氣層, 隕星又飛行了10 秒后 ,飛過 的水平距離為172.71 公里 ,大約于北京時間 15時 2分5 秒,在蛟河縣東部上空19.21公里處 ,由于熱應(yīng)力和空氣動力的作用 ,產(chǎn)生了一次較強的爆裂[1][c],一個完整的隕星被分裂成1號,2號,3號,4號等隕石 ,同時隕星在 上空17一 23公里之間逐步產(chǎn)生剝離 ,而形成5號,6號小隕石, 這些隕石同時以 14.2公里/每秒的速度,16o33’角度繼續(xù)向前飛行,由于與稠密的大氣摩擦而燃燒 , 產(chǎn)生強烈的沖擊波 ,使周圍空氣溫度劇增 ,使隕石表面溫度高達 2000℃一3000 ℃ ,造成表面氧化 ,熔蝕和燒失。形成一個光耀奪目 、 奇異壯觀的大火球 ,從東向西急速凌空掠過, 隕石在北京時間 15時 2分36 秒降落在樺皮廠公社,靠十隊的田野上, 它的位置為東經(jīng)126o12’52’’, 北緯44o1’33’’ ,其他 2號、3號、4號 隕石分別落在大荒地大隊 、 三臺子大隊 、 趙家崗子大隊, 大量的小隕石降落在東部 江密峰公社一帶 ,和飛行方向相反 ,形成了這場隕石雨[d]。1號隕石在大氣層中飛行了 41秒 ,飛行的水平距離為 230公里。[1][2][3] 各隕石由于它們重量不同 ,所受的空氣動力不同 ,在大氣層中的飛行時間和著陸時刻也是不相同的隕石著陸最早 ,為 15時2分36秒 ,而 0.5公斤重的小隕石著陸最晚 ,為15時 4分 27.6秒 ,先后可 以相差大約2分鐘[1] 隕石雨的大量小碎片散落在吉林市郊區(qū)大屯公社 、永吉縣江密 蜂公社和蛟河縣天崗公社一帶,稍大的隕石塊直落在金珠公社一帶, 破裂的隕星體繼續(xù)沿原來飛行方向向西飛去 ,先后在吉林市郊區(qū)九站公社三臺子大隊 、 孤店子公社大荒地大隊和永吉縣樺皮廠公社 靠山大隊落下三塊大隕石 。[3]據(jù)目擊 者敘述 ,當時震起的土浪高達數(shù)十 米 ,土塊飛濺到百米以外 。 據(jù)當?shù)厝罕姺从?,隕石落地時以手摸之感到灼熱。[4] 結(jié)果隕落在樺皮廠公社靠山大隊的一號隕石 ,于十五 時二分三十六秒撞擊地面 ,引起強烈的地運動 ,它穿過米的堅硬凍土層 ,砸入六點五米深的粘土層中 ,在地面上形成了一個深三米 ,直徑兩米多的凹坑 ,坑的 邊緣有一圈高出地面0.5米的坑唇照片 。 隕石落地時 ,使得地面泥土飛濺 ,濃煙翻滾 ,并形成了一個五十多米高的蘑菇狀塵埃云 。這顆隕星從發(fā)光 、 爆炸到主體墜地的全部過程共經(jīng)歷了約一分鐘的時間 。但是吉林地區(qū)有成千上萬人看到了這位從宇宙空間飛來的 “ 不速之客 ” ,百多萬人 聽到了它爆炸的轟然巨響 。[3] 造成的震動相當于1.7級地震,這個震波被吉林和豐滿地震臺記錄下來,使得吉林隕石雨的隕落有了準確的時間記錄:1976年3月8日15時2分36秒。 [5] 吉林隕石雨中最大的一號隕石1770公斤 , 比美國收藏的世界最大的石隕 石還重691公斤 。一號隕石在砸人土層中時 ,局部有所破裂 ,其中完整的主體部分重1170公斤。第二 、三號隕石都超過一百公斤 。目前已收集到的隕石138塊,碎塊3000余塊,總重2616公斤。吉林隕石雨是世界上分布最廣 、重量最大 、數(shù)量最多的極其罕見的隕石雨 。[6][3] 在一個多月的時間里 ,搜集了大量隕石標本 ,初步查清了隕石雨的重量 、 分布特征和分布范圍, 對隕石標作了系統(tǒng)的描述和初步分析鑒定, 積累了有關(guān)隕星飛行 、爆炸和墜落過程的豐富資料 , 同時還作了大量科學普及工作 。[3] 分布情況這次隕石雨散落的范圍約五百平方里,其間包括吉林地區(qū)的兩縣 、一市的七個公社 ,遠大于年在墨西哥阿倫德地區(qū)降落的世界最大石隕石雨的范 圍 。在狹長橢圓形的分布范圍內(nèi)居住有十多萬人口 ,沒有造成任何傷亡或損失 。[3] 吉林隕石雨的隕石分布,由西而東在宏觀上反映出一定的規(guī)律性,隕石標本由西而東,體積(或重量)逐漸減小(或少);隕石表面的氣印由極發(fā)育到不發(fā)育直到極不發(fā)育 ,表面只有定向明顯的流紋線;隕石表面由平滑到粗糙;隕石熔殼由厚變薄隕石的熔殼顏色由棕色漸變?yōu)楹谏?/span>[7] 化學成分分析方法對吉林隕石雨不同隕落地點的隕石標本進行了化學全分析 ,隕石化學全分析按經(jīng)典的重量法及容量法測量 。其中 ,金屬鐵用法側(cè)定 ,鉀和鈉用火焰光度法測定 ,欽 、 磷 、 錳 、 鎳 、 鉻 、 鉆 、 銅用比色法測定 。 濾液中微量硅用比色法測定回收 。[7] 成分特點根據(jù)萬什莫斯和烏德的分類(W.R.Van Schmu & J.A.Wood ,1967),吉林隕石的化學類別為高鐵(H)型球粒隕石。 對隕石樣品進行穆斯堡效應(yīng)分析 ,同樣得出硅酸鹽相鐵和隕硫鐵相鐵的含量 ,前者變化范 圍 為 6.72%一8.02% , 后者為1,99%一3.04%,后者與化學分析結(jié)果相差甚大 ,說明隕石中的硫 ,不完全以FeS的形式出現(xiàn) ,還有硫的以其他存在形式。[7] 礦物組成概況這次降落的隕石形態(tài)多樣 ,有長方體 、六面體 、錐體等 。隕石表面覆蓋黑色或棕黑色的熔殼 ,發(fā)育著大小不等 、深淺不一 、形態(tài)多樣的氣印和變化多端的微細結(jié)構(gòu),許多隕石的表面常可見到裸露的金屬礦物在新鮮的斷裂面上 ,普遍分布著大小不等的球粒 ,有的隕石還呈現(xiàn)明顯的角礫結(jié)構(gòu) 。[3] 吉林隕石屬石質(zhì)隕石,學名橄欖石-古銅輝石球粒隕石,或高平衡鐵(H群)球粒隕石。它由近四十種礦物組成,含有十八種元素,是極為珍貴的宇宙樣品。[6]鑒定出了橄欖石、斜方輝石、鐵紋石、鎳紋石、隕硫鐵等主要礦物和透輝石、金云母、鈦鐵礦、鉻鐵礦、白磷鈣礦等次要礦物近四十種,以及某些氨基酸、卟啉、色素、異戊二稀烴、正構(gòu)烷烴等多種有機化合物。[8] 特征輝石: 輝石是吉林隕石主要礦物 ,無論在基質(zhì)中或球粒內(nèi)均有廣泛分布 。 經(jīng)分析鑒定 后 ,絕大部分為古銅輝石 ,少量為其他輝石 。古銅輝石為淺灰色 、黑色 、黑灰 色 、白色等不同顏色的柱狀晶體 , 對這四種顏色輝石進行電子探針分析 , 分析結(jié)果成分相似 。 古銅輝石顆粒大小不一 ,有自形 、 半自形 、他形晶體 ,晶體顆粒越大 ,自形程度愈高。[9] 鐵紋石和鎳紋石:晶體多為不規(guī)則他形 ,晶粒較大 ,一般數(shù)毫米 ,大者數(shù)十毫米 ,往往與隕硫鐵連生 。光片中反射色亮白 ,均質(zhì) 。反射率:白光55%,黃光56% ,強磁性 ,硬度低 ,鋼針易刻劃 ,延展性好 。[9] 隕硫鐵:隕石經(jīng)破碎 、淘洗而獲得的隕硫鐵礦物 ,多為帶銹黃褐色 ,很少能見到礦物的新鮮面 ,說明該礦物很易風化分解 。由于磨片切片時加水操 作 ,致使光片上之隕硫鐵礦物的反射力和反射色往往有變化 ,如光片放置 日久 則有的隕硫鐵部分由于吸水而風化甚烈。[9] 磷灰石: 白色 ,透明度不好 ,一軸晶, 負光性 ,波狀消光明顯 。[9] 褐硫鈣石:白色不透明 ,硬度近于,性脆 。 鏡下為均質(zhì)體 ,有很發(fā)育的一組解理 , 折光率很高 。 [9] 隕石特征表面特征:隕石的外表形態(tài)多種多樣 ,有近六面體 ,似長方形 、斧頭形 、牛頭形 、燒餅形 、錐形 、饅頭狀等。[9]隕石表面都有一層厚1毫米左右的黑色和黑棕色的熔殼 。在大塊隕石上可見到略具定向的氣印 。[10] 這次隕石雨的隕石表面特征比較復(fù)雜 , 隕石的熔殼顏色 、厚度 、氣印發(fā)育程度都不一 樣 。根據(jù)這些特征歸 納以下幾類:[9] 紫棕色熔殼: 熔殼厚度較大 為 1一0.5毫米 。氣印很發(fā)育 ,每10平方厘米面積有 2.72個氣印 ,是原始面 。熔殼表面呈玻璃光澤 、致 密 、光滑 。 氣印有方向性 ,形狀 多呈指 印 狀 ,還有舌狀 、樹葉狀 、獸爪狀 、花瓣狀等 。 氣印的大小不等 , 有的 為7*4 厘米 、4*5厘 米 、6*3厘米 、 還有小至0.5*0.2 厘米 的 。氣 印最深可達2厘米 ,大部深弓0.5厘米 ,淺的 0.1厘米 。 [9] 黑色熔殼:多分布于隕落區(qū)東部 ,熔殼厚度為0.5毫米 ,氣 印不發(fā)育 ,每 10平方厘米面積只有 0.5個氣印 。熔殼表面粗糙 ,有金屬礦物顆粒裸露 , 有小突起 ,這些突起物按一定方向排列 ,形成了流紋照片 。[9] 棕黑色熔殼:隕石表面如同煙熏一樣 ,熔殼厚度不到 0.1毫米 ,幾乎沒有氣印 ,可見隕石球粒。[9] 內(nèi)部特征:隕石內(nèi)部呈灰色 ,有明顯的球粒結(jié)構(gòu) 。球粒直徑大約毫米左右 ,內(nèi)部可見結(jié)晶質(zhì)的 、梳狀的結(jié)構(gòu) 。結(jié)晶好的球粒由輝石和橄欖石等礦物組成 ,此外尚有少量的玻璃質(zhì)球粒 。 基質(zhì)中除輝石和橄欖石外, 尚有強金屬光澤的鎳鐵和淺黃色的隕硫鐵等金屬礦物 。 肉眼可見鎳鐵呈兩種形態(tài)出現(xiàn) ,一為直徑0.8厘米左右的顆粒 ,有時突出于熔殼的表面上,另一種為細小的不規(guī)則狀顆粒 ,分布在球粒之間 。 隕硫鐵一般與鎳鐵相伴生 。隕石的固結(jié)程度 較差 ,球粒容易脫落。[10] 球粒隕石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造根據(jù)對隕石標本和磨光面的觀察 ,可將構(gòu)造劃分為二種類型:[10] 1.塊狀構(gòu)造 隕石的礦物和結(jié)構(gòu)無顯著變化 ,成為均一的塊體 。 2.亮暗構(gòu)造 明亮部分由球粒隕石的團塊組成 ,多具橢圓狀外形 ,直徑一般為一厘米 。它們均被不規(guī)則的暗色網(wǎng)脈體所固結(jié) 。暗色網(wǎng)脈體系由隕石的球粒和基質(zhì)的礦物碎屑及暗色玻璃物質(zhì)組成 ,其中的組分和粒度都不均一 。 結(jié)構(gòu)吉林隕石新鮮面呈淺灰色 、粗糙 ,具明顯的不等粒結(jié)構(gòu)和球粒結(jié)構(gòu) 。有的隕石具有角礫構(gòu)造,多礦碎屑構(gòu)造 ,以及硅酸鹽礦物與金屬礦物的似文象結(jié)構(gòu) ,橄欖石與輝石的似條紋長石結(jié)構(gòu)等 。[9] 隕石球粒直徑一般為士0.5毫米 。肉眼觀察 ,有由白色輝石組成的球粒 , 直徑為 2一 3毫米 ,黑色金屬球粒也較大 ,另外還可見橄欖石晶粒和輝石 柱狀晶體組成的球粒 。薄片下觀察 ,隕石球粒球形完整程度很不一致 ,有的圓形 ,有的半圓殘缺 ,有的近似圓形 ,有的橢圓形 ,有的扁圓形 。薄片中所見大小直徑在 0.5一1 毫米間 , 有的直徑大于1毫米。[9] 同位素測年隕石中氧同位素研究是了解太陽系形成演化的重要手段,自然界氧有三種穩(wěn)定同位素 , 即O16 、O17 、O18。通常氧同位素的分析即指O18 和 O16 的比值。吉林隕石雨是世界上罕見的空前規(guī)模的石隕石雨。吉林隕石雨中氧同位素的研究,首先需要從全巖人手,實驗時用五氟化澳法分析了幾個不同地點落下隕石中的氧同位素比值 ,對于浸水和不浸水的隕石作了比較 ,并進行了一號隕石內(nèi)部和近熔殼邊緣部占值的測定 ,初步觀察了球粒和基質(zhì)中氧同位素的差別 ,以及隕石明暗角礫中深淺部分的差別。[11] 分類吉林隕石:被定名為橄欖石——古銅輝石球粒隕石,暗灰色,檢測出有43種礦物質(zhì)。[12] 隨州隕石:紫金山天文臺研究成果證實,隨州隕石的小行星母體在5億年前被其他小天體撞擊發(fā)生了肢解,形成了Gefion小行星家族。[12] 通過研究隨州隕石,我國學者發(fā)現(xiàn)其中含有32種礦物。其中常見透明礦物有橄欖石、斜方輝石、斜長石、少量白磷鈣礦、透輝石及玻璃質(zhì)等,不透明礦物有鐵紋石、鎳紋石、自然銅、含鎳黃銅礦、隕硫鐵及鉻鐵礦等。在其中找到了十三種高壓相變礦物,獲得國際礦物協(xié)會批準的新礦物有6種,另有常壓相新礦物1種。新高壓相礦物中有4種、常壓相礦物有1種是以我國學者的姓氏命名的,這些都是沒有先例的。[12] 逸夫博物館其中一塊隨州隕石重達7.5公斤,外形尺寸為19×14×13cm,一塊卻僅有30克左右。兩塊隕石外部都有一個褐黑色熔殼,內(nèi)部呈淺灰色,形態(tài)呈不規(guī)則塊狀,性質(zhì)很脆弱,很容易被擊碎,為低鐵普通球粒隕石,主要成分為硅酸鹽與鐵鎳金屬,定名為橄欖石——紫蘇輝石球粒隕石,其年齡大概在46億年左右,和太陽系一樣古老。[12] 玻璃隕石:在海南島采集的玻璃隕石,顏色呈暗褐灰——灰黑色,外形為不規(guī)則塊狀構(gòu)造,主要成分為硅酸鹽類,不屬于現(xiàn)有的隕石分類,對于是否是隕石,存在爭議。[12] 吉林市隕石博物館地理位置吉林市隕石博物館位于松花江南岸、吉林大橋附近,是中國第一個,也是目前唯一一個以展出隕石雨為專題的博物館,于2009年在吉林市世紀廣場附近擴建,現(xiàn)設(shè)一主館一分館。[6][13] 展廳特色全新的吉林隕石雨展覽是集聲、光、電為一體的現(xiàn)代化高科技展覽。展覽融入了現(xiàn)代化的陳列設(shè)計理念,通過色彩力量突出展覽主題,以藍色為基調(diào)進行節(jié)奏和韻律的變化。主展覽館高棚將噴繪成神秘朦朧的星空,勾勒出簡易明了的星座圖,立柱因勢雕成日月及八大行星、3D觸摸屏查詢系統(tǒng)、解答有關(guān)宇宙、隕石及空間探索等各類疑問的查詢機,將滿足世界各地天文愛好者、科學愛好者、美學家及參觀者的需求。[6] 主展示廳不僅有各類隕石實物、相關(guān)圖片、照片等傳統(tǒng)的展覽方式,更有采用高科技手段呈現(xiàn)的3D球型演示系統(tǒng),3D球型演示系統(tǒng)是目前國內(nèi)高端的展覽方式.[6] 展出的隕石除吉林隕石雨之外,這里還收藏著全世界十幾個國家送來的各類隕石標本。[13] 相關(guān)作品2003年6月,由中科院院士歐陽自遠擔任主要設(shè)計負責人,國家郵政局發(fā)行了我國第一套以隕石為題材的郵票——《吉林隕石雨》。共三張,三張郵票分別描繪了爆炸后三顆火球墜落地球的場景,吉林一號隕石以及吉林隕石雨分布圖。以此來展示這場隕石雨最顯著的三個特點。這套郵票如今已也成為國內(nèi)外隕石愛好者爭相收藏的藏品。[13] 關(guān)于隕石的吉尼斯紀錄最大的隕石坑:南非的弗里德堡隕石坑[14] 最大的隕石博物館:吉林博物館 [15]
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