吉林隕石墜落:讀懂了隕石,我們就能了解地球的演化故事

一、 隕石：破壞之王

最近，在吉林墜落的隕石再一次引發了公眾的關注：2019年10月10日凌晨，疑似一顆隕石墜落地表，整個天空亮如白晝。多虧了發達的科技，遍布世界的攝像頭讓我們這些遠隔千裡的人也能看到這一刻的樣子：

圖/央視新聞

人們對隕石的關注，一方面可能就是源自天然的對於自然的好奇，尤其是，這可是「天上的星星」掉落在地；另一方面則可能是源自於我們對於隕石破壞力的潛在擔憂。

自從《侏羅紀公園》這些恐龍主題的電影面世以來，恐龍的形象深入人心，順道一起的，還有恐龍滅絕的故事：一顆隕石撞擊地球，恐龍就此滅絕。相信任何一個喜歡恐龍的小朋友都會這麼說。

恐龍滅絕想像圖 圖/網絡

地球挨了隕石這麼一下子，就能帶來一次生物大滅絕，感覺隕石好像坐實了滅世大魔王的頭銜。但是實際上，隕石並不完全是恐龍滅絕的原因，而且實際上對於科學家們而言隕石是一個研究地球歷史的一個非常好用的材料。

二、世界怎麼形成的？

世界怎麼形成的？

作為一個有好奇心的物種，我們人類可能在有文明之前就開始思考這個問題了，但是那時候人們沒有能力探索這個問題的答案，於是只能將這個問題的答案歸結到神的身上。

中國神話中，天地起源於盤古：

「天地渾沌如雞子。盤古生在其中，萬八千歲，天地開闢。陽清為天，陰濁為地。盤古在其中，一日九變。神於天，聖於地。天日高一丈，地日厚一丈，盤古日長一丈，如此萬八千歲。天數極高，地數極深，盤古極長。後乃有三皇。數起於一，立於三，成於五，盛於七，極於九，故天去地九萬裡···」

盤古開天闢地 圖/網絡

基督教神話中，天地起源於上帝：

「起初神創造天地。地是空虛混沌。淵面黑暗。神的靈運行在水面上。神說，要有光，就有了光···」

上帝創世紀

但是在現代科學建立以後，科學家們研究了隕石的化學成分後發現，有些隕石的化學成分與地球巖石的幾乎一致[1]，再根據太陽系行星運動的特點提出了科學的假說：

隕石、地球、月球是在大致相同的時間由太陽星雲的重力凝聚而成，地球的形成可以大致分為這麼幾步[2]：

1. 整個太陽系都是一些星雲物質。

星雲物質 圖/維基

2. 這些星雲物質圍繞中心旋轉，形成一個原行星盤，原行星盤中的物質向中心聚集，在壓力與熱量作用下形成太陽。

原行星盤 圖/維基

3.太陽形成後太陽風把剩餘行星物質向四周吹，在這個過程中行星物質相互碰撞形成較大的隕石。

隕石相互碰撞模擬

4.隕石們相互碰撞，大的吃掉小的，越來越大，地球就是這麼形成的

原始地球形成模擬

這是隕石對於世界形成研究的貢獻。

三、地球年齡有多大？

對於地球年齡的探索，與地球形成一樣，從古自今的人們都在探索。古代的人們依舊是習慣性地把不可知的問題推到神的身上，於是在不同的宗教中，地球的年齡都不一樣，根據中國的盤古開天理論，如果以中華文明歷史為5000年算的話，地球的年齡是41000年（參見上一節，18000+18000+5000）；根據基督教的上帝創世說，地球的年齡約為6000年[3]。

現代物理學對於地球年齡的測量發揮了巨大的作用。自從居裡夫人發現放射性後，年輕的科學家盧瑟福（是的，就是物理課本裡面哪個盧瑟福）提出了利用放射性測年的設想。於是科學家們開始利用鈾—鉛同位素測定地球年齡：

鈾鉛同位素測年法原理

在這個過程中，遇到的問題就是要儘量尋找最古老的巖石，於是科學家們開始刷新地球的年齡：10億、32億、40億年···

但是這實際上有一個問題，就是地球的巖石形成是循環的：巖石會被不停的擠壓到地球深處形成巖漿，然後巖漿再次冷卻形成巖石···

巖石循環簡易示意圖

也就是說，我們極有可能找不到地球形成最初的巖石，因為這些古老的巖石可能都經歷了至少一次「生死循環」了！

怎麼辦呢？用隕石！

如果隕石是與地球同時形成的話，我們只要測量出隕石的年齡，那麼地球的年齡也就出來了。就這樣，科學家們測量出了地球的精確年齡：45.4億年。

鐵隕石

這是隕石對於地球年齡研究的貢獻。

四、地球上的水從哪裡來？

水從哪裡來？

我從小喜歡看那些奇奇怪怪的神秘學書籍，比如UFO研究、地球神秘事件研究之類的，在這些書籍裡面，總是會給地球上水的來源一個奇奇怪怪的解釋，比如地球上的水來自於外太空，每年有多少來自太空的冰塊掉進地球；或者更扯的直接說說地球上的水來自於外星人，我們是外星人的實驗物種，為了讓我們存活，外星人在造地球的時候就給地球很多的水···小時候年幼無知，信了很長一段時間，直到我自己學了地質之後才知道這些理論到底有多扯~

這大概就是我當時的表情了

在地質學上，以前也確實有地球水來自於宇宙的理論，但是這種理論最近越來越受到質疑。主要的原因就是對於隕石的研究。科學家們最近發現在很多隕石的礦物中含有大量的水，有時候含水量最高可以到達20%[4]，這些水是以什麼形式存在呢？有時候是以分子水形式存在，大家可能知道硫酸銅，這種礦物會吸水變成藍色的五水硫酸銅（CuSo4·5H2O）；有時候則是以氫氧根的形式存在（OH）。

這些以各種形式存在的水，一旦在合適的條件下就會發生化學反應變成自由水分子，主要通過火山噴發的方式重新跑出來，並積聚在地表，這就是地表水的來源方式。

這是隕石對於地球上水的來源研究的貢獻。

五、答疑環節

對於隕石的意義，暫時就寫到這裡，大家有什麼問題都可以留言，我會挑選一些代表性問題單獨寫一篇答疑文章，謝謝大家關注！

參考文獻：

[1]歐陽自遠.隕石研究與地球演化的幾個問題[J].地質地球化學,1974(04):1-8.

[2]薛善夫.太陽系起源和演化理論的研究[J].天文學報,2011,52(05):385-391.

[3]楊慶餘.地球年齡的確定——20世紀最偉大的物理學成果之一[J].物理與工程,2002(02):58-62.

[4]侯渭,謝鴻森,周文戈.隕石含水礦物成因評述和地球水來源的探討[J].地球科學進展,2001(02):209-214.