神秘的捷克隕石(Moldavite)

2021-02-14 傑克礦長

一、 發現和命名

捷克隕石1787年於捷克摩達維河(Moldavite)被發現,所以英文名為Moldavite。(Moldavite由學者FranzXaverZIPPE(1791-1863)提出,意指〝芙塔娃河石〞,為德文),中文為捷克隕石,又名摩達維石,也有人稱為綠玻隕石。

捷克隕石為高含量的矽非晶體結構,矽酸鹽玻璃,主要分子為Sio2和Al2O3,含有鐵、鎳等金屬元素,有時含極微量的水,偶爾透過光線可看到其中有細小氣泡。其組成,同一區域比較一致,不同區域差異很大。

二、 物化性質

形成時間:大約1500萬年前

化學成分:SiO2、Al2O3、TiO2、Fe2O3、FeO、 FeO celk 、MnO、MgO、CaO、Na2O、K2O、K2O/Na2O

顏色:綠色(淺綠到墨綠)

晶系:非結晶性 

硬度:6-6.5 

比重:2.34-2.6

折射率:1.48-1.62 

原石形狀:與熔融濺射物的形狀相似,有球狀、啞鈴狀、液滴狀、紐扣狀和不規則的塊體。 

韌度:低,易碎 

其他:破裂後多具貝殼狀斷口。 

稀有度:非常非常稀有,目前最大捷克隕石(265.5g)。

三、 分布區域

主要產地分布於捷克及鄰近國家,其中以捷克南方省份,約在布拉格南方及維也納西北方的農田地,地表的淺土層約1-5公尺深處,以及波西米亞、摩拉維亞兩地最著名 ,非常稀有。目前最大的捷克隕石也不過約200克左右。捷克隕石小小一塊就價值不菲,隕石表面的細細的凹下去的紋路,一般是隕石在空氣中流動時候形成的。注意凡是隕石的原礦外表一定是凹凸不平的,除非是經過了人工的打磨拋光。較厚的捷克隕石看起來顏色會呈現深綠色且會帶有些微的黑色味道,而較薄的捷克隕石顏色是較清淡的綠色,但這兩者如果透光看都會呈現深淺度不同的綠色而不帶有黑色味道。實際上捷克隕石就是一種特殊的天然玻璃。

四、 從何而來?

至今有許多的知名科學家提出多種假設如下:

一、廣義假設
在1976年有Konta和Saul兩個科學家整理出一些假設,這些假設並提供給人們來思考是否與捷克玻璃隕石的來源有關係:
A.來自於地球上的物質所形成的:
●閃電熔化了泥土,或空氣中的灰塵而形成。
●流星或慧星的撞擊而形成。
●人力做為:火爐的熔渣、殘渣,或玻璃製品等。
●自然大火所形成,如森林大火、稻草燃燒、或煤碳的自燃等。
●火山爆發、造山運動。
B.來自於外太空可能性:
●來自慧星或流星。
●可能為月球上的火山,或其它流星撞擊月球表面激起的碎片。
●鐵、石隕石在大氣層中熔化、又再融合而成的。
●來自流星,而此流星是由矽、鋁、錳等所構成的。
●來自另外一個分化的星球,恰巧它有些玻璃質的外殼。
以上這些只是非常廣義的假設,最主要是在提供一個思考的方向。
每一種理論和說法,總是有它的價值與功用。
而我們自己可以動動腦找出一些證據、理論來證明其不是,
來修正我們對於合乎邏輯的思考方向了。
刪除不合理假設:
捷克隕石形成約1500萬年,那時候人類不知道在哪裡?
所以人為的可能性是零。
捷克隕石的化學結構與地球物質截然不同,而且含水量極低,所以不可能是火山爆發出來的熔巖。
捷克隕石的平均熔點在1300℃左右,這不是偶發的森林大火、稻草燃燒所能輕易達到的溫度,煤碳坑內的悶燒是有可能達到此溫度,但捷克隕石的發現處都未有煤碳礦坑的記錄與報導。
閃電雷擊的原因,似乎也不能讓我們信服,那必須要有同時,數以萬計的閃電,集中在捷克的一個小區域才有可能,但閃電打到物質上,讓物質飛濺起來,那也不太符合物理科學。
所有的玻璃隕石 (似曜巖) 都有非常合乎氣體力學的飛行形狀, 此證明它們原本是一種熔化狀態的質物,並在大氣中飛行了 一段時間,才凝固成型,當然需要一些非常高的溫度與力量,所以,隕石撞擊所形成的原因就比較有可能性~


二、隕石撞擊理論
裡斯隕石的簡述
大約在1500萬年前,撞擊在德國西南部,
這隕石有一個令人難以置信的速度約 72,000公裡每小時,
並產生了一個令人類想都不敢想的能量爆發釋放,
大約是10萬顆廣島原子彈的威力。

  這是由捷克當地的隕石專家 Dr.Bouska 所提出來的。他認為捷克隕石的形成,主要是跟一顆巨大的隕石(裡斯隕石),一起進入地球的另一顆隕石(Steinheim直徑約:50米)所造成的結果。

  這顆隕石在裡斯隕石撞擊地球後的幾分鐘內撞擊地球,造成了知名的「Steinheim 隕石坑"(直徑:3.8公裡),為於裡斯隕石坑西南方約30公裡處。

根據科學家發現這隕石是從西南方擊中地球的30度和50度夾角,而這Steinheim隕石在撞擊地球時造成非常非常巨大的壓力以及高達三萬度的高溫,讓撞擊處周圍三公裡的巖石瞬間蒸發,因為撞擊的角度原因,隨後造成了旁邊的「裡斯隕石坑",坑周圍150公裡內的大量衝擊巖和巖石,被拋出裡斯隕石坑外,噴濺出去的距離達40公裡遠,高度達100米高(靠近火山口),


強力的撞擊力,將這些捷克隕石「噴濺」、「灑射」到發現地"捷克"。

  Bouska博士認為捷克隕石的化學成份與裡斯隕石坑的表層
沈積物成份很接近,而有這個聯想,此外裡斯隕石坑的撞擊時間
與捷克隕石的年份相接近,也就是1500萬年以前。

  但是這個假設被少數的學者質疑,他們認為:以捷克隕石那麼小的體積與重量,要靠撞擊的力量使它們從裡斯隕石坑飛越400~500公裡的距離,再降落在波希米亞、摩拉維亞的小區域,幾乎是不太可能。平均重量才3公克不到的隕石,要飛越400~500公裡,那像天真的拿著一根羽毛要丟擲一百公尺或遠更,
更別說它們又穿越過綿密的大氣層。不過,也有這個相信撞擊理論的學者提出新的解釋,他們認為當隕石在撞擊地球的那一個霎那間,也就是在爆炸之後的瞬間會造成巨大的真空空間,可能是爆炸範圍的真空,或爆炸噴往方向的一個「真空隧道」,捷克隕石就是在這種真空狀態中穿越那麼長的距離,來到目前的發現地。

三、來自月球
最早,是由一位 John O'keefe 提出此一理論。他認為捷克隕石 (似曜巖) 此類的東西應該來自於月球上的,經由火山爆發後,再噴灑到地球上來。他認為玻璃隕石 (似曜巖) 有許多特徵和地球上火山所噴發出來的天然玻璃很像,因而會提出這樣的一個看法。
  同時,他提到捷克玻璃隕石和其它種類的玻璃隕石 (似曜巖) 的「超低含水量」,以及內包氣泡幾近真空的二項證據,都可以證明它們應是來自月球,而非地球。
  這些理論聽起來都蠻合乎情理,但持不同意見的人則質問到,
有沒有什麼到目前可以被理解的運動方式,可以解釋到捷克玻璃隕石可以一路從月球飛到地球,然後又只分布在這麼狹小的幾塊土地上面呢?

  有人提到美國 NASA裡的一些研究報告中,似乎也傾向於相信玻璃隕石 (似曜巖) 是來自月球的這種說法。

  Dr. Dean Chapman 把澳大利亞玻璃隕石、東南亞玻璃隕石與70萬年前曾經撞擊月球而形成「太宙隕石坑」 (Tycho Crater) 的一顆五公裡直徑大小的隕石連想在一起。他認為這顆五公裡直徑的鎳鐵隕石撞擊月球表面後,其高溫與高壓會熔化了一部份月球上的石塊,並形成了玻璃隕石這強烈的撞擊與爆炸力量使得它們飛離了僅有地球16的月球引力,直奔地球而來。

  這位Dr. Dean很有意思,他甚至運用推理和想像力描述了當時的情景。認為,當時會有數十億片的玻璃隕石 (似曜巖) 碎片衝向天空,飛翔於太空之中,映著太陽光的照射,閃閃發亮,那一太空奇景,一定非常壯觀!這種景像的奇觀,可能會持續個幾天之久;伴隨著,當這些玻璃隕石 (似曜巖) 進入大氣層之後,
會發出隆隆如雷一般的響聲。他認為70萬年前,那些厚眉的爪哇原人應該有幸目睹此種奇景,他們就住在附近嘛,時間也相接近。同時,在發現爪哇原人遺骸的地方,也有玻璃隕石 (似曜巖) 的發現,他們一定是「現場目擊證人」!

  在有些發現的玻璃隕石中,常常可以找到一些鎳鐵隕石的成份在,此點證據也證實了Dr. Dean的推論,是造成月球上「太宙隕石坑」的那塊大隕石,再造成的玻璃隕石。同時,這份報告再度說明,在太宙隕石坑附近的石塊化學成份,經分析比對後與玻璃隕石的也非常類似,這都是非常好的證據。

四、矽蒸氣的厚縮物
有兩位不約而同的科學家,也根據了現有的證據,再加上一點點推理,大膽地假設到捷克隕石應是矽蒸氣的厚縮物。他們也同意當時是有外星、隕石的撞擊,而且尺寸不會太小,撞擊後霎那間的極高溫會使地球表面上的矽砂熔化為蒸氣,這些矽蒸氣可能會捕捉到其它也化為氣態、液態的物質,而形成一種特殊的混合氣、或混合液,在空氣中再冷卻下來後,就是捷克玻璃隕石了。

  這個理論或許可以解釋到捷克隕石的化學成份為何與裡斯隕石坑附近石塊不一樣的原因,但是卻未說明這些隕石是如何運動到它們目前的發現地。

  另外,這個假設並沒有任何實驗根據可以來支持這一個假設,要使矽砂「氣化」,似乎需要再引動一次「核爆」,才能重造當時的環境,以利觀察。而這個情形,似乎是不太可行。

五、地球類似星球的分化產物
這是另一個大膽的假設,由Barnes在1958年提出來像是小說情節般的說法。他很用心的觀察了玻璃隕石 (似曜巖) 的特性,如年代、尺寸、重量、形狀、分布情況、化學成份、流紋結構、內含氣泡、二度熔化、皺摺表面....等等,也很耐心地聽取了許多專家可能的解釋。最後,他認為,綜合了以上所有的原因,只有是一顆結構類似地球的星球分化爆炸後,才有可能產生如玻璃隕石 (似曜巖) 的碎片,並飛濺到地球上來。
這個理論很好,好像跟上述的一些既有假設有不約而同之處。

六、地磁逆轉
  這個理論是1967年由BillyP. Glass及Bruce C. Heezen在美國科學雜誌上提出來的。他們研究過上述各種理論,也了解所有的可能性與不可能性。他們舉出一個例子,說是1908年時,在蘇聯西伯利亞通古斯卡山谷 (Tunguska Valley) 的森林上空出現了一團火球,並爆炸開來了。但現場並沒有留下任何隕石坑的痕跡。他們猜測這可能是一個石隕石的降落,快到大氣層的底部時就已經受不了了,所以在半空中就爆開了。而當時有許多玻璃質的散裂物從空中落下,這個東西又和玻璃隕石的特徵很像。這個例子說明,不一定要有隕石坑的發現證明,才能說明玻璃隕石 (似曜巖)是天上掉下來的。

  比利和布魯斯把東南亞及澳大利亞的黑色玻璃隕石 (似曜巖)
歸於此種來源,同時和70萬年前地球的地磁倒轉也有關係。

  在1988年11月8日的紐約時報 (New York Times) 有一篇文章,也提到1480萬年前的地球地磁倒轉,與當時的捷克隕石的降臨有關。

這些都是很有趣的發現,值得參考。要注意的是,全世界的科學界、學術界尚未對此問題作出任何結論,也尚未形成一致的看法。

不管如何,可想而知的,在1500萬年前捷克隕石降落之時,
必是太陽系的天體、與地球本身產生重大變化的時代。

捷克隕石的產生,也必然是一連串的巧合所致,不會是單一原因而已。
所以1500萬年以來,絕難再度發生,也使得捷克隕石是絕對的稀少與珍貴!

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