看完這篇文章，你也可以在野外撿到隕石！

雖然我一直做隕石研究，

但那也是我第一次，

親眼看到星星掉落在地球上的樣子。

如果在晴朗的夜晚仰望星空，有時候我們可以看到流星劃過。在碰到流星雨的時候，年輕人一般喜歡比賽誰看到的流星更多。

▲2001年獅子座流星雨

實際上，流星和隕石之間是沒有關(guān)系的。流星是宇宙中很小的塵埃，它在高速穿過地球大氣層的過程中，因摩擦而發(fā)光發(fā)熱。因此，大部分流星都被燃燒了，只有很小一部分可能會殘留下來。如果想要尋找這些流星的塵埃，最好是到大氣層外面去，比如在空間站上搜集。

▲火流星

隕石與火流星有關(guān)?；鹆餍鞘顷J入大氣層的小行星，它以每秒十幾公里甚至二十公里的速度撞擊地球，在穿過地球大氣層時因高速摩擦會形成一個火團。因為火流星往往比較大，沒有燃燒完全的部分掉落到地上被我們撿到，這就是我們說的隕石。

如何區(qū)分真假隕石？

從隕石的降落過程中，我們可以知道，隕石區(qū)別于地球巖石的一個特征：它在高溫燃燒過程中，表面熔融并快速冷卻而形成了一層玻璃，我們稱之為熔殼。

▲真隕石

表面的這層玻璃厚非常薄，僅約一毫米，和隕石內(nèi)部完全不同，所以很好區(qū)分。另外，這層玻璃往往會龜裂成多邊形，時間長后會非常明顯。

我們經(jīng)常會收到一些愛好者寄來的所謂隕石，其中大部分是假的。有些寄來的樣品表面雖然有“熔殼”，但實際上大部分是沙漠的一些石頭的漆皮，這層漆皮與內(nèi)部組分是連續(xù)的。另外，還有一部分是黑色的鐵礦石，也不是真正的隕石。

熔殼是隕石最重要的特征，本質(zhì)上是表面的一層玻璃。大部分熔殼是黑色的，但有極少數(shù)非常特殊，呈現(xiàn)出像玉石般漂亮的綠色。

大概90%的隕石含有金屬顆粒。我們知道金屬是很容易生銹的，所以去除熔殼的隕石內(nèi)部成分常表現(xiàn)為濃淡不一、銹跡斑斑的褐色。這也是鑒定大部分隕石的重要特征。

▲球粒隕石

除了金屬成分，隕石中還有一些很小、很圓的石質(zhì)球體。它是在沒有重力的條件下熔融形成的，所以形態(tài)非常圓，我們稱之為球粒，具有球粒的隕石稱之為球粒隕石。

除此之外，還有一些大家可能比較熟悉的、由金屬組成的隕石，叫做鐵隕石。在烏魯木齊新疆地質(zhì)礦產(chǎn)博物館前，擺著一塊我國最大的鐵隕石——新疆鐵隕石。

▲新疆鐵隕石

如果從鐵隕石上切割下來一塊并打磨拋光，然后用很稀的酸來腐蝕表面，會產(chǎn)生不均一的花紋。

▲維斯臺登結(jié)構(gòu)：2種鐵鎳合金

這個花紋實際上是由于兩種不同的鐵鎳合金中鎳含量不同，因此其抗腐蝕性不一樣，就會出現(xiàn)這種花紋。這需要上百萬年的時間慢慢冷卻才能形成，所以在實驗室中是沒有辦法仿制的。

你見過隕石墜落嗎？

我剛才講了火流星，如果火流星落地之后馬上被人們撿到，我們稱之為目擊降落型隕石。

上圖是當年歐陽自遠院士帶領(lǐng)研究人員，在吉林考察我國最著名的一塊石隕石，那也是世界上最大的石隕石雨，其中最大的一塊將近1.8噸。

目擊降落型隕石非常稀少。因為它剛剛掉下來就被撿到了，所以它很新鮮。在我國有一些很著名的目擊隕石，包括1976年墜落在貴州省的清鎮(zhèn)隕石、1983年墜落在陜西省的寧強隕石，以及含有高壓礦物的隨州隕石和巖莊隕石。目前我國撿到的有名字的目擊隕石大概只有67塊，還是非常少的。

一般情況下，隕石都墜落在人煙稀少的地方，但少數(shù)情況下會砸到人、汽車甚至砸到人家里。

2008年，在北京距清東陵約3km的一個叫興隆泉的小村莊里，也發(fā)生了一次隕石墜落事件。這間房子的女主人離開沙發(fā)沒多久，一個隕石直接砸穿房頂，打到沙發(fā)上，最后彈到床上。隕石在鏡子上還留下擦痕，碎裂成幾塊，總重約3kg。這是非常稀少的事件，而且很幸運，不僅沒傷著人，還發(fā)了一筆財。

▲俄羅斯車里雅賓斯克隕石

大家可能還記得一條新聞，2013年，在俄羅斯發(fā)生了一起非常有名的車里雅賓斯克隕石雨事件。隕石撞擊的時候，最大的一塊隕石直接砸進湖里，碎塊散落到很大的區(qū)域，收集到的樣品總重量超過1噸。此次隕石撞擊的能量非常大，強烈的沖擊波損毀了很多建筑物，間接導致1000多人受傷。

小行星撞擊地球雖然是很小概率的事件，但有可能是大災難。模擬計算表明，如果小行星的直徑超過140米，那么隕石撞擊會給一個區(qū)域帶來災難。如果是一公里以上的小行星撞擊，就有可能導致全球性的災難。

走， 去南極撿星星！

我們在地球上看到掉下來的隕石還是很少的，撿到有1300塊左右。而實際上有名字的隕石大概有6萬多塊，大多數(shù)隕石我們并不知道它是什么時候掉下來的。

那么，哪里是撿隕石的好去處呢？南極！

大家都知道，南極不僅氣候惡劣，而且有很多非常危險的地方，所以我們內(nèi)陸隊去南極內(nèi)陸科考之前需要送行，要喝壯行酒。

▲第22次南極科考內(nèi)陸隊出征儀式（2005.12.23）

我們?nèi)ゾ嚯x中山站400多公里的南極格羅夫山，路上走了8天，在2005年的最后一天才到達營地。剛到營地的時候，雖然我們隊里11個人做的是各種各樣的野外考察工作，但大家想到的第一件事就是去找星星。

第一個找到隕石的是機械師徐霞興，他一找到隕石就趕緊喊：“林老師，林老師，快過來”。雖然我一直做隕石研究，但那也是我第一次親眼看到星星掉落在地球上的樣子，所以當時比較激動。

第二天是2006年元旦，大家什么事情都不做了，把自己的考察論文都放到一邊，第一件事還是找隕石。最后我們每個人都找到了隕石，我也親自找到了第一塊隕石，圓了我到南極找隕石的夢想。

上圖中南極格羅夫山地區(qū)的地表是藍熒熒的冰面，部分表面覆蓋著雪，隕石在這個背景下是非常顯眼的，所以很好找。

因為在冰漬帶有很多地球上的石頭，所以找起來會比較費勁。但認準隕石的熔殼特征，還是很容易辨認出來的。

2006年1月16日，我們有很多人都去做自己的考察工作了，只有4個人去找隕石。我們一共找到了600多塊隕石，總重約19.2公斤，這是非常難得的。

▲黃色和紅色符號表示發(fā)現(xiàn)隕石的位置

綠色符號表示營地位置

當?shù)氐男l(wèi)星圖顯示，冰從右邊往左流動，被山脈擋住了，而隕石大多分布在山脈的下游。綠色符號表示我們的宿營地，我們在一個地方工作結(jié)束之后，再搬到下一個地方。在前往第七號營地的過程中，我們坐在車上盯著冰面看。當我們看到一個小黑點而且不變的時候，它可能不是陰影。所以我讓隊長停車，跑過去一看，果然發(fā)現(xiàn)了一塊很漂亮的隕石，非常新鮮，有1斤半重。

在南極還會遇到很多困難，其中之一是白化天，天地白茫茫一片，不僅什么都看不見，還會失去方向感。

最重要、最危險的是冰縫，因為冰縫被雪蓋住了，實際上是看不見的，只有車子從上面軋過去才顯露出來。如果是很大的冰縫，車子和人都會掉進去，肯定就回不來了，這是非常危險的。這次因為有經(jīng)驗豐富的機械師徐霞興和李金雁，以及隊長琚宜太，所以還是比較安全的。

我們第一次到格羅夫山的時候是非常危險的，只有5個人和1輛車，隊長是劉小漢研究員。那時候比我們這次更艱苦，危險也大得多。

在南極生活的主要問題是沒有青菜吃，豬肉、牛肉、羊肉都凍得硬邦邦的，需要用斧砍。當時我們只帶了一棵大白菜，就一直留著過春節(jié)包餃子的時候才吃。

在南極內(nèi)陸的58天里，大家的野外考察工作都完成了，還撿到了5354塊隕石，都很高興，返程時也輕松了很多。

大家可能會問，是不是隕石都掉到南極去了，那里隕石很多，所以我們才都到南極去找？其實不是的。隕石掉在地球上哪個地方的概率是一樣的，大概一年中一萬平方公里的范圍內(nèi)會有幾塊，甚至更少一些。

南極隕石比較多的原因有兩個。一是南極非常冷、非常干，隕石是很怕水的，只有在很干的環(huán)境下才可以保存上百萬年。二是隕石隨著冰流動，在被山脈阻擋的地方停下來，強烈的風將冰吹沒了，隕石就留了下來。所以，南極是找隕石最好的地方。

除了南極，找隕石的另一個好地方是沙漠。因為沙漠非常干，隕石在沙漠里保存十幾萬年也沒有問題。但是沙漠中沒有冰來搬運隕石，所以相對南極來說，隕石不會在沙漠中被集中到某一個地方。

我國西北，尤其新疆有大面積的沙漠。近年也陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了較多的隕石，已命名的中國沙漠隕石有251塊。

這些隕石是非常珍貴、稀罕的東西，如果我們發(fā)現(xiàn)了隕石之后，需要注意一些事項。

首先要從多個角度給隕石拍一些清晰的照片，記錄隕石掉在地上的樣子。然后用GPS記錄地理坐標，另外還要記錄一下周邊的地貌環(huán)境。特別注意要在干燥條件下保存隕石，保持密封狀態(tài)，因為隕石怕水。很多人可能會用磁鐵去吸隕石，但最好不要這么做，因為這會改變隕石的磁性。如果你確認是隕石，就不要這樣做了。

還有很重要的一點，就是要盡快聯(lián)系專業(yè)機構(gòu)來幫你分類鑒定和命名。這需要提供不少于20克，或者20%重量的樣品作為該隕石的標本。

與地球上的石頭不同的是，每一塊隕石都有名字，對沒有名字的隕石做出來的研究成果是不能發(fā)表的。我們一般用發(fā)現(xiàn)地的地名來給隕石命名。如果像南極格羅夫山地區(qū)發(fā)現(xiàn)了那么多隕石，這時候我們會用地名加時間的方式來命名，比如說GRV代表格羅夫山，02代表2002年，0090是它的編號。

隕石從哪里來？

大家可能會問，這么多塊隕石都是從哪里來的呢？全球發(fā)現(xiàn)的6萬多塊隕石大致可以分為三個來源：小行星、月球和火星。

小行星在整個太陽系分布非常廣，大多位于木星與火星之間的小行星帶。掉到地球上的屬于近地小行星，它們的軌道要與地球軌道相交。

大部分的小行星我們并不知道它的軌道，但是少量的小行星可以通過在三個位置，布設(shè)相機對準天空拍火流星，利用三角測量的方法計算出它的軌道，并根據(jù)計算出的位置去找隕石。借助這個辦法，在德國非常著名的城堡——新天鵝堡就找到了一塊隕石。左圖中展示的都是我們已知的一些隕石的軌道，但是是很少的。

有一種隕石更加特殊，這幾年經(jīng)常會有一些新聞，說某某編號的隕石什么時候可能要近距離地和地球相交會。

2008年，有天文臺觀測到一個小行星，并計算出它的軌道不是和地球近距離交會，而是直接撞到地球上。20個小時以后，這個小行星確實撞到了地球上，且在預測的位置找到了隕石。

▲紅點表示在預測范圍內(nèi)成功找到隕石的位置

這些隕石很特殊，包含多種不同的類型。其中一種是橄輝無球粒隕石，它含有金剛石，非常堅硬，要切下拇指頭那么一小塊兒，就要花費一天的時間。

另外，還有在非洲沙漠找到的月球隕石、在2002年于格羅夫山找到的我國第二塊火星隕石。

找那么多隕石有什么用呢？首先，對大部分人來講，這是一份非常難得的、上天饋贈的禮物，這真是天上的星星。有少量隕石外觀很漂亮，因此也是奇石愛好者的收藏品。

因為隕石非常稀罕，所以有一定的市場，但這方面還沒有明確的法律、法規(guī)。在互聯(lián)網(wǎng)上很容易查到一些隕石的交易價格，以克為單位，從幾美元到一兩千美元每克，差別非常大。這主要取決于是什么類型，是不是非常稀少，它的科學價值是不是很大。

▲阜康橄欖隕鐵

隕石最重要的價值在于科研，它們告訴我們，大陽系是如何形成的，各行星的演化歷史等內(nèi)容。不同類型的隕石，講述的是不一樣的故事。

大部分的隕石來自于小行星，我們又稱它為太陽系的化石。通過它，我們可以認識太陽系是怎么從塵埃和氣體的星云盤演變成八大行星的。

除了科學研究之外，可能會有小行星撞擊地球的危險，所以我們還需要通過研究它來監(jiān)測、預警以及防御小行星撞擊。

將來我們還會走向太空，不能什么東西都從地球上帶過去，所以小行星也是未來非常重要的太空資源。

月球隕石則是另一個故事。目前我們的月球樣品主要是阿波羅號采集并帶回地球的，六次共采回382公斤月球樣品。另外則是前蘇聯(lián)分三次從月球采回的300克樣品。

月球隕石已找到400多塊，總重600多公斤，超過了阿波羅號采回的月球樣品總重。

▲人類歷史上確定的第一塊月球隕石

1981年在南極找到了第一塊月球隕石（ALH81005)。將這個隕石帶回去之后，研究月球地質(zhì)的科學家發(fā)現(xiàn)，它和阿波羅號采回的月巖樣品完全一樣，很快確定它就是月球隕石。

實際上，日本科學家更早從南極找到三塊月球隕石，但是他們不認識，所以失去了第一個發(fā)現(xiàn)月球隕石的機會。

▲月球正面、背面的氧化鐵含量分布圖

（黑點符號表示阿波羅號和月球號著陸點）

這張圖通過對比月球正面和背面的氧化鐵含量分布情況，我們可以發(fā)現(xiàn)月球組成是不均勻的。阿波羅號和前蘇聯(lián)采回的月球樣品，都是在月球正面很小的區(qū)域內(nèi)。月球背面以及其它地區(qū)的月球組成，就需要通過月球隕石來進一步分析研究。

我國的嫦娥三號落在了月球正面，嫦娥四號是人類歷史上第一次落在月球的背面，而且是落在一個很大很深的撞擊盆地里面。

▲最古老、最大的撞擊坑，深達13公里，

打開月球深部的窗口

去年有三次火星發(fā)射任務(wù)，分別是美國的毅力號、阿聯(lián)酋的希望號和我國的天問一號，三個火星探測器都是做遙感探測方面的工作，并不會帶回火星樣品。目前火星隕石是我們唯一能夠得到的火星巖石樣品。實際上，火星隕石的發(fā)現(xiàn)很早，確認很晚。第一塊火星隕石于1815年掉落在法國，當時只覺得這塊隕石很特殊，因為沒有火星樣品來對比，所以并不能確定它來自于火星。

我們可以通過測量巖石的放射性同位素組成（如U同位素的衰變）來測定年齡。比如，現(xiàn)在火山噴發(fā)形成的石頭的年齡是零，小行星的隕石年齡都是45億年，月球巖石的年齡在30多至40多億年。

這些火星隕石的年齡是13億年，甚至是更年輕的2億年。這說明它們來自一個比月球更大的天體，但僅僅根據(jù)這一點，還不能確定它來自火星。

將這塊火星隕石切開后，發(fā)現(xiàn)里面有玻璃質(zhì)的黑點，這是小行星砸到火星上時高溫條件下形成的玻璃，在玻璃中包裹有火星氣體。它的分析結(jié)果與1976年海盜號對火星大氣的分析結(jié)果完全一樣，這就證明這個隕石確實來自于火星。

目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的火星隕石共有268塊，重達200多公斤。我們對火星的認識很大程度上依賴于對火星隕石的研究。

為什么大家那么關(guān)心火星呢？很多人認為火星上有生命。1996年，美國NASA科學家還聲稱，在這塊ALH 84001的火星隕石中找到生命存在的證據(jù)，并引發(fā)爭論?，F(xiàn)在基本認為之前的證據(jù)或是地球上的污染、或是樣品制備過程人為產(chǎn)生的。

▲火星隕石：火星生命遺跡的爭論

不管怎么說，對火星形貌等方面的探測發(fā)現(xiàn)，在火星上應該曾經(jīng)存在過河流、湖泊甚至古海洋，而且目前在火星大氣中也存在一些甲烷，也就是說火星至少曾經(jīng)具備過滿足生命存在的基本條件。正在進行的火星探測計劃，以及未來的任務(wù)，都仍把生命的探測作為最重要的目標。

研究火星生命的另一途徑是研究火星的環(huán)境變化，即判斷它是否宜居，其中一個思路是通過火星隕石進行相關(guān)研究。

火星隕石的巖漿冷卻之后，巖石與地下水相互作用，因此又記錄了這個時候火星地下水的信息。這里我們關(guān)心水的氫同位素組成，也就是D/H的比值。這個比值可以區(qū)分火星的水與地球上的水，相當于水的指紋。

我們說火星以前有水，但現(xiàn)在表面上沒有流動的水，因此有一部分水是逃進了太空。逃走的水越多，留下水的就越重，即D/H比值越大。因此，測出火星地下水的D/H比值很重要。

我們將火星隕石切開，磨成片來研究，發(fā)現(xiàn)其中有兩處含水量比較高。其中一處是礦物中捕獲的巖漿，即玻璃質(zhì)包裹體，另一處是含水礦物磷灰石。

由于要分析的樣品非常小，我們使用了中科院地質(zhì)與地球物理研究所的納米離子探針設(shè)備。

這個儀器會形成一個非常細的，小到50納米的一次離子束，去轟擊樣品的表面。轟出來的二次離子通過一個磁場時會發(fā)生偏轉(zhuǎn)。質(zhì)量小的偏轉(zhuǎn)大，所以不同質(zhì)量的離子就能分開，然后用接收器分別記錄信息的強弱，這樣就能得到樣品的水含量和D/H比值。

磷灰石的實驗結(jié)果顯示火星巖漿中水含量很低，大概是地球的十分之一，也就是說火星很干。玻璃包裹體反映了火星內(nèi)部的水與火星地表水的混合結(jié)果。據(jù)此我們知道火星地表水的氫同位素組成很重，比地球大洋水重約7倍，說明有非常多的水逃離了火星。

我們認為在大概30億年前火星地表有流水?；鹦侵饾u變冷之后，一部分水跑掉了，一部分水變成了地下冰川和凍土。如果兩億年前有巖漿噴發(fā)出來，帶來的熱量可以使地下凍土和冰川融化形成水，這可以提供一個有利于生命存在的環(huán)境

從尋找散落的星星，到對這些星星進行分析研究，再到主動去探測各種天體，并采集樣品返回地球，從而更好地認識地球和整個太陽系的起源和演化。隨著技術(shù)的飛速進步，人類終究會走出地球這個搖籃，去發(fā)現(xiàn)新的大陸。

中科院科學傳播研究中心

編輯 | 曹瑞玥

校對 | 李思瑾 厲春

審核 | 何勇