隕石的洪荒之力：流星的改變

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隕石的洪荒之力：流星的改變

觀測顯示，在較短時間內，落在地球上的隕石的分布與過去已有顯著的改變。

地球上的隕石主要源於小行星帶，這些小天體隨著時間在宇宙中移動，最後，運動軌跡靠近地球。一旦到達近地軌道，它們有可能會靠近太陽而被拋出太陽系，或者，少數情況下，它們會墜落到行星表面。在科學家對現今墜落的隕石的理解層層深入時，研究過去的隕石形態會更具挑戰性。隨著時間推移，落在地球上的隕石類型會發生改變嗎？如果是這樣，會在什麼時間尺度上觀察到這種變化呢？海克（Heck）等論證了不僅僅隕石的組成成分一直在變化，而且小行星主帶中的發生的事件導致了這種短時間內的顯著改變。

隕石的旅程

小行星主帶的歷史被一場災難性的事件深深烙印。較大的小行星間的碰撞會讓它們粉身碎骨，就像煙花綻放，爆炸成百上千的小碎片，這就形成了小行星族（asteroid family）。小行星族包含一群較小的小行星，基本上都有相同的化學組成，來自相同的母體，以相同的軌跡繞太陽運行。超過一半的小行星（半徑 ?10 km）都屬於來自較大小行星的小行星群。

體積最小的星體（直徑僅數米）可能是由大體積星的粉碎或者再次爆炸產生。它們太小了，我們很難在望遠鏡中看到這些遙遠而微小的星星。我們無法追蹤它們，所以也無法研究它們如何從小行星主帶中踏上太陽系的旅程，也不知道有多少小小行星族的成員共屬同一族。

通過記錄地球上隕石的數量，我們知道當前的落在地球的隕石的不同類型。今天，絕大多數的隕石都是普通球粒隕石隕石，石隕石是由三個子類H、L和LL構成，可以由鐵橄欖石、輝石礦物質和金屬內容物中的鐵元素丰度來分類。研究過去發現的隕石通常更具挑戰性。在瑞典、中國和俄羅斯有大量近5億年的歷史的石灰岩地區。隕石遺迹落在岩石上，隨時間嵌入到這些岩石中。通過研究這些在不同深度、不同時代的嵌入隕石化石樣本，我們已經開始整合這些來自多個時段的測量。

在隕石記錄中，一個突出的例子是探測到一個小行星族形成事件，名為L球粒隕石母體爆炸(LCPB)，由那時落在地球上的組成大多數隕石物質的特定隕石類型命名。測量嵌在石灰石中的隕石化石和星際鉻鐵礦物後發現，隕石流在46600萬年前爆炸時的隕石比如今要大多了，幾乎是所有這些L球粒隕石的總和。結果表明，地球上的隕石流量可能會被小行星帶中發生的某些事件深深改變。

2004年，海克及其同事研究了同一時期的隕石，測量了來自化石隕石的鉻鐵礦顆粒內的宇宙射線產生的氣體，以確定從LCPB小行星族形成事件發生，到這部分碎片運動到地球，經歷了多長時間。他們發現，此事件的隕石在極短的時間尺度抵達了：十至二十萬年。他們已經證明，主帶中的主要事件可能引起隕石的數量和組成成分突然而劇烈的變化。這個工作沒有得到答案的原因是，在此事件發生前後後是否有持續的基線流量。在確認了一個比此事件早一百萬年的樣本後，海克等人現在可以首次在事件發生的前後制定基線。

海克等人的結果表明，在該事件發生前僅100萬年的隕石流量，與事件發生後的隕石流量有顯著不同。這表明，隕石流量隨著主帶中發生的事件不斷變化，並不是一個穩定的基線。

地球上的微隕石通量隨時間的相對組成

地球上的隕石流量為在主帶中的事件的觀測提供了物理證據支持。就像當一顆超新星爆發時，隨著時間的推移，亮度的突然增加然後變暗，隕石通量的峰值將在主帶中的事件發生後的不久到來。峰值隨著時間的推移逐漸消失，直到下一個事件來臨，這將導致隕石到達地球的流量將與主帶中發生的事件同步改變。

現在，我們有了三個時間點的數據——現階段的、46600萬年前的和海克等工作收集的46700萬年前的數據，以及我們了解了隕石通量主要受小行星帶中的大事件的影響，由此我們可以以點帶面，縱覽全局。通過對在其他時間段形成的嵌在石灰石中的隕石進行類似的測量，我們可以重建流量變化模型，並研究流量與小行星族和主帶中的事件的相關性。從本質上說，我們正在從地球上的石灰石中捕捉微光——在小行星帶中，旋轉舞蹈的小行星所剩下的微光。

作者：弗朗西斯·德米奧 (Francesca DeMeo)

翻譯：凌安

校對：雪思瑜

編排：邱煜欣

責任編輯：解仁江

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