來自星星的鑽石——失落行星最後的遺產

太長不看版

1.地球其實有一個早夭的兄弟。

2.這顆行星早已不復存在，但曾經在其地幔中形成的鑽石卻隨隕石掉落在地球保留下來。

3.科學家通過對隕石里鑽石的研究，確定了其母星球的大小介於水星與火星之間。

地球是一張舞台，生物界的繁榮明滅則是這台上的舞曲。我們的祖先一路走來，在億萬年的演化樂章中倖存至今，一路的定數與巧合足以令人唏噓。可更大的事實是——這張舞台本身便是一個倖存者。它有其自身的過往，而且在這段過往裡，也不乏其自身的幸運。

早期太陽系的藝術想像圖。圖片來源：NASA/SOFIA/Lynette Cook

太陽系只有8顆行星，這是一個看似稀鬆平常，仔細一想卻有點不太對勁的事實。按照天體演化理論，太陽系內物質的總量足以凝聚出成千上百個類似今日水星大小的原行星，可現在它們在哪兒呢？放眼夜空，除了已知的8顆行星以外，其他的一個都找不到。它們早就毀滅了。

在太陽系歷史頭1/10的時間裡，它們統統消亡殆盡。在這場被稱為「冥古宙」的宇宙浩劫中，只有區區8個幸運兒成為遊戲的最終贏家，在後續的太平歲月里，回蕩著波瀾不驚，甚至還保有一絲精妙與和諧的餘波。

現在的太陽系只有8顆行星。圖片來源：Reddit

要想證明這些「失落的行星」曾經存在過，需要紮實的證據。很難想像，早已毀滅的原行星的殘片，居然真的以實物的形式保存了下來。

2018年4月17日，瑞典的法爾漢·納比埃教授率領的科研團隊在《自然通訊》上發表通訊，報道了對冥古宙原行星遺存物質的研究。這些物質太過微小，以至於只能在電子顯微鏡下才能一睹端倪；可它的母星卻十分龐大，龐大到足以在今日的8顆行星間並踵齊驅。

這份渺小的遺產，是來自宇宙的鑽石。

來自宇宙的鑽石微粒，能否透露早期太陽系失落行星的秘密？圖片來源：SEBASTIAN KAULITZKI/SCIENCE PHOTO LIBRARY

每一顆鑽石都是苦難的孩子

沒有人會對鑽石二字感到陌生。在地球文明的敘事里，它代表著富有、價值和舉世罕存的稀缺性。可這稀缺性表現在哪兒呢？顯然不是構成鑽石的碳元素本身——生物體內本來就含有大量的碳，黑煤和石墨更是唾手可得。鑽石的真正稀缺之處，在於其形成所需的苛刻條件。

它們必須在極高的壓力下才能形成——同時，還要輔以一定的溫度和還原性化學環境，以便把自然界大部分以有機物或碳酸根形式賦存的高價碳，還原為結晶單質所需的0價碳。除了人類建造的實驗室，地球上真正能穩定生產鑽石的高壓環境，也就只有地幔了。

道理很簡單，越往地下深處走，溫度和壓力就越高。而另一方面，氧氣則是地表的特產，它氧化不到地球深處呈還原態的地幔。於是在地幔中，當深度超過某個臨界面的時候，賦存於其中的碳元素便會發生相變，凝成閃爍著金剛光澤的正八面體。

鑽石在地幔中形成；圖片來源：Geology.com

除了地幔外，還有一種情況也能滿足超高壓條件，只不過這種方式太極端了——那就是天體衝擊。

試想，一顆巨大的小行星砸下來，在衝擊的瞬間，天體與地表的接觸點是一種什麼樣的狀況呢？更加毋庸多言的是：地表的碳顯然比地幔更泛濫。只不過，這種鑽石的產量註定很小。原因很簡單：要想形成足以生成鑽石的壓力，對隕擊體的體積下限有著嚴格要求。而太古宙以來，大天體的撞擊並不頻繁。也幸虧如此，否則如果撞擊過於頻繁，鑽石倒是不少了，可這地球上還能有生命么？

遺落在塵世的鑽石，

是亡者的舍利

類似的情況並非地球獨有。任何岩質星球，只要含碳，能夠提供高壓，那麼鑽石不過是溫度、壓力、化學環境等一系列因素的結果罷了。換句話說，在地球以外的其他地方，一樣會有鑽石形成。

法爾汗·納比埃教授研究的這一批鑽石，就並非來自於地球，而是在一批隕石里發現的。這批隕石散落在北非的蘇丹沙漠之中，被稱為「第六站」（Almahata Sitta）。而它們的母體，則是一顆隕落於2008年的小行星——2008 TC3。

2008 TC3墜落地球後留下的隕石碎塊，於2009年2月28日在北非的蘇丹沙漠中被人尋獲。圖片來源：NASA/SETI/P. Jenniskens

隕石里含有鑽石，說明這隕石當年受到過高壓環境的蹂躪，這些鑽石如何形成？擺在科學家面前的是兩種可能：

1.它們是在母天體的地幔深處受到穩定加溫加壓所形成的；

2.它們是在這顆天體撞擊地球的過程中，受到巨大衝擊力而形成的。

好在鑽石自己會說話。如果說鑽石形成與否取決於溫壓條件，那麼它最終能長多大，就要由另一個變數說了算了。這個變數是時間。

地幔深處千百萬年的「小火慢燉」，與幾秒鐘之內的瞬間撞擊，在時間尺度上顯然不是一回事。這兩種方式最終產生的晶體，在個頭上一定有所差別。

隕石中發現的這些鑽石很大，其長度足足接近1微米。這般大小不可能是天體撞擊的產物，表明它們只可能來自母體星球的深部地幔。

彩色掃描透射電子顯微鏡圖像顯示阿爾瑪塔錫塔隕石中的鑽石。圖片來源：法爾漢·納比埃

更有意思的是，這些鑽石本身還自帶「夾心效果」——裡面包裹了一些鐵與硫的化合物。研究團隊通過計算鑽石的體積和壓力的對應關係，並通過這些鐵硫化合物所反饋出的壓力閾值，進一步驗證了這麼一個事實：這些鑽石，應該形成於20Gpa的高壓下。

地幔壓力達到20Gpa，是個什麼概念呢？不妨換一個說法：如果把這顆母體星球放到今日的8顆行星之間，它不會是個頭最小的那個。

早夭的兄弟比水星大

從左至右依次為地球、火星、金星和水星。2008 TC3母體星球的體積介於火星和水星之間。圖片來源：lesud.com

這顆古老行星體積的下限是今日的水星，而上限則足足有我們的鄰居——火星那麼大。如果把它放在金星軌道上，從地球上看過去，其亮度甚至會超過北斗七星，想必會成為另一顆璀璨而又美麗的亮星吧。只不過，它消失了。今日這片飽受著人類注目禮的夜空，註定只屬於8個幸運兒，而不屬於早在冥古宙就已經粉身碎骨的出局者。

它沒有熬到太陽系孕育出文明的那一刻，便早早地崩裂了。它成為支離破碎的殘骸、幽靈般遊盪的裸岩。它懷揣著鑽石的星塵，漂浮於無聲的宇宙中，這一漂就是40億年。直至公元2008年，它進入地球的引力範圍，迎來又一次久違的撞擊。

「第六站」（Almahata Sitta）的隕石；圖片來源： Peter Jenniskens.

這一次，撞擊物是地球。而常識告訴我們：撞擊與毀滅，從來都是一對不分你我的同義詞。

果然，在它落下的時候，人類歡呼了。但它永遠不可能明白，這些歡呼的緣由，並不是人類慶祝自身躲過了一場末世浩劫——事實更加諷刺，他們歡呼，僅僅是因為看到了一顆璀璨的火流星從天邊一閃而過。

而流星是許願的代名詞，它代表著對美好未來的期許。

圖片來源：American Meteor Society

第六站隕星已經沒有未來了。墜入地面的它，甚至連靜靜飄蕩於宇宙的權利也成為了過去式。在地表迎接它的將是殘酷的風化作用。不久之後，它的軀體——連同自身珍藏的鑽石一道——將被悉數分解為毫無意義的塵埃，然後融入地球的岩石圈，埋藏、熔化，直至成為和本土岩漿沒有任何區別的物質。一個古老的世界就此隕落，無聲無息，再不能續寫它的下一個篇章。

只不過立場二字向來是一種很微妙的東西。生命們會說：大撞擊時代的咆哮，其實是孕育生機的頌歌。從這層意義上，帶著那些鑽石墜落地球的那顆火流星，的確實現了人們的最終願望——畢竟，能夠站在星空下安靜地許願，本身就是幸運兒們獨有的特權。

作者：溯鷹

編輯：Tisney

一個AI

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