地球最乾之處找到最老、密度最高的隕石

作者 | 發布日期 2019 年 06 月 01 日 12:00 | 分類 天文 , 自然科學 follow us in feedly


法國艾克斯─馬賽大學(Aix-Marseille Université)地質學家 Alexis Drouard 等人在智利阿卡塔瑪沙漠(Atacama Desert)發現迄今最古老的隕石,同時也是迄今已知的隕石中密度最高的。

地球每年都會遭受來自太空的岩石碎屑或塵埃襲擊,不過大都在大氣燃燒完畢,少有未燒完的殘餘撞擊到地面成為隕石。不僅每年來地球的隕石數量會隨時間改變,且墜落地點散布全球各地,要找出數量夠多的隕石以探究它們的墜落頻率並不容易。Drouard 等人幸運在阿塔卡瑪沙漠發現大量保存良好的隕石,足以讓他們重建過去 200 萬年來隕石的墜落率,並藉此了解長時間範圍下,隕石墜落率隨時間改變的狀況或是否有伴隨的天文現象。

▲ 2007 年於阿塔卡瑪沙漠進行的隕石搜尋工作。(Source:University of Manchester)

相對地,南極大陸和燥熱的沙漠也含有極大量的隕石,目前已經發現的隕石中,64% 來自南極大陸,30% 來自燥熱沙漠,不過在這些地方發現的隕石年齡少有超過 50 萬年的。由於隕石會風化侵蝕逐漸自然消失,但因為南極大陸和燥熱沙漠等地質都還相當年輕,所以在這些地方發現的隕石自然也都很年輕。

阿塔卡瑪沙漠不僅涵蓋極廣的地質年齡,最古老的地方超過 1,000 萬年,且由於夠乾燥,隕石能保存很久不變質。Drouard 等人在此共發現 388 塊隕石樣本,其中 54 塊石質隕石來自阿卡塔瑪沙漠的 El Médano 地區,利用宇生核素定年法(cosmogenic nuclide dating),以氯的同位素氯-36(36Cl)測得的隕石年齡平均在 71 萬年左右,此外,約有 30% 隕石樣本超過 100 萬歲,有 2 塊更超過 200 萬歲,是地表已知最古老的隕石,也是密度最高的隕石。這 54 塊樣本都是普通球粒隕石(ordinary chondrites),這種隕石是所有已發現隕石數量最多的,約占 87%,內含毫米大小的礦物球粒,按其中鐵、金屬和氧化鐵的含量高低,大致分成 H、L 和 LL 三類。

▲ 阿塔卡瑪沙漠發現的 L6 型普通球粒隕石 El Médano 128,重量約 556 公克。(Source:courtesy CCJ-CNRS, P. Groscaux)

分析這些累積數百萬年的隕石樣本,Drouard 等人發現過去 200 萬年間,隕石墜落的數量相當穩定,每百萬年、每平方公里墜落的 10 公克以上隕石有 222 塊,但這些隕石的組成成分不見得相同。

Drouard 等人下一步工作是計畫測量更多隕石樣本,並嘗試估算隕石在太空停留的時間,以便了解這些隕石從離開母天體到墜落地球的期間究竟經歷過什麼。

(本文由 台北天文館 授權轉載;首圖來源:Flickr/steven lee CC BY 2.0)