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做了45亿年邻居,火星和地球谁先“串门”?盘点地球上的“火星来客”

来源:文汇

“天问一号”飞抵火星之际,人们不免会问:火星与地球,这对相伴40多亿年的太阳系邻居之间,首次“星际交往”始于何时?很显然,要比人类探测器造访火星早得多。

火星先来地球“敲门”

回溯人类航天史,最先到达火星地表的探测器是苏联的“火星2号”。它于1971年11月27日抵达,不幸以坠毁告终。同年12月,苏联“火星3号”再次到达火星表面软着陆后,仅工作20多秒即宣告失联。此后,直到1976年7月20日,美国“海盗1号”才首次成功登陆火星,同年美国“海盗2号”再次成功登陆,相继服役六年后退伍。

反观火星,有人类历史记载的相互造访却是这颗红色星球先于地球,只不过前者是太阳系的客观规律,而后者则是人类探索火星的主动行为。最早抵达地球的火星访客不是高等智慧生物,而是岩石。

在太阳系形成的45亿年时间里,有不计其数的小行星撞击过火星,火星上现存的陨石坑就是最好的证据。其中,一些规模巨大的撞击会导致火星岩石摆脱火星引力,进入星际空间流浪。它们中有些运气好的,有可能抵达地球。如果它们能成功穿越地球大气层,没有在坠落过程中因与大气层摩擦而烧毁,进而成功降落到地面,就会成为我们所见到的火星陨石。

人类目击的首位“火星客”

第一颗造访地球的火星陨石在哪里?答案无人知晓,也无从考证。但可以肯定的是,它的造访一定早于人类文明、早于恐龙灭绝,甚至可以追溯到地球诞生之初。或许,直到此刻,它仍然躲在地球某处,也可能早已融入了地球。

进入人类文明,火星陨石的发现史始于19世纪初法国东北部大区香槟阿登的查西尼。1815年10月3日上午10点左右,一颗火流星划过天空,并伴随着类似射击的声音。

当时,正在葡萄庄园工作的一位农民目击了这一奇怪天象。陨石在空中发生爆炸,他看到一块石头从离他400米远的空中掉了下来。另一名目击者称,看到其它陨石向四面八方散落。

一周后,在距离第一块陨石发现地160米处,人们又发现了第二块个头较大的陨石。这次陨石目击事件的发生地位于查西尼和摩尔缅因森林中间一个叫做苏普雷莱的地方。一位在兰格里斯的医生皮斯托莱先生闻讯,在陨石陨落两天后抵达。他进行了一次真正意义上的实地调查,同时寻找陨石。

 

据统计,这次寻获的陨石总量大约4公斤。但随着时光流逝,现在保存下来的几乎不到1公斤。得益于上世纪70年代以来多个火星探测任务的丰硕成果,如今火星的大气成分和火星岩石的数据都较以往丰富了许多。在此基础上,比对查西尼陨石的化验分析数据,科学家最终确定它来自火星——人类历史上第一颗火星陨石就此确认身份。

落户中国的最大火星陨石

截至目前,国际陨石学会官方命名的火星陨石数据已有291条。其中,目击火星陨石只有5次,陨落时间和地点分别为1815年法国、1865年印度、1911年埃及、1962年尼日利亚、2011年摩洛哥。其余286次均为发现型火星陨石,陨落时间不详,主要发现于西北非沙漠和南极大陆。这是因为,在单一地貌环境下,肉眼寻找陨石的干扰会大大降低,成功率也会随之上升。

2018年11月末的一天,一位摩洛哥人公布了一块石头。虽然他并非第一发现者,但此人凭借多年经验,令他无意间在邻国马里慧眼识宝。这块石头发现于阿尔及利亚的艾因·萨拉赫沙漠,玻璃质熔壳、定向熔流线,质量将近7公斤。

得益于中国近十年来在陨石科研与收藏领域的国际地位不断提高,这块石头经中国科学院紫金山天文台化验分析后,得到了一个令人惊喜的结果——这是一块二辉橄榄岩火星陨石。

由于中国境内到目前为止并未发现过火星陨石,后经上海一家专业陨石工作室的努力,这块火星陨石成功落户中国。中国科学院紫金山天文台向国际陨石学会命名委员会提交申请,最终该陨石国际命名获批“NWA 13581”。值得一提的是,同时获批的还有另外两块陨石“NWA 13582”月球陨石(重约12公斤)和“NWA 13583”灶神星陨石(重约70公斤)。三块陨石在得到国内外权威认证后,同时登顶中国境内火星、月球和灶神星三大已知具体来源星的陨石记录之最。

 

“火陨”科研价值无可替代

火星陨石分为基本三大类:辉玻无球粒、辉橄无球粒、纯橄无球粒。此外,还有一些特殊类型,比如辉石玄武岩、多岩性角砾岩、斜方辉石等。

诚然,相较欧美而言,真正意义上的顶级陨石收藏,中国还刚刚起步。对于这类博物馆级大质量火星、月球陨石而言,收藏更是寥寥无几。正因如此,陨石在中国的发展空间也很大,而近十年来全球近乎1/3的顶级陨石都已来到中国。这在一定程度上得益于中国经济的快速发展和国际地位的提高。

触摸来自5500万公里外的火星陨石,一下子拉近了火星与人类的距离。火星陨石经历过史诗般的星际征途,其旅行方向或许与火星探测器的返程类似。

这种感觉很奇妙——试想,人类要想从火星上获取一块岩石需要付出多少代价?火箭、飞船、探测器、着陆器、巡视器,还要从火星上成功把一块岩石带回地球。这一去一回的火星往返之旅,时至今日都还无法实现。由此,我们就更能理解火星陨石之珍贵——它是自己来的,人类要做的就是在地球上找到它。

当然,寻找地外生命的闹剧也曾发生在火星陨石身上。早在上世纪90年代,美国航空航天局的科学家在研究一块名为“ALH 84001”的火星陨石时,曾宣布“发现生命存在的证据”。这造成了此后长时间的学术争议,现在科学界已基本达成共识——所谓的证据来自地球物质的污染。

然而,正是通过研究火星陨石,我们才逐渐开始认识火星的地质年代和历史,并确信火星上曾经存在过江河湖海。无论如何,火星研究都是星际探索的一大热点,更是人类寻找类地移居行星的试金石。

不过,值得一提的是,地球上迄今尚未发现来自另一位近邻水星的陨石。由此展开联想,火星上是否可能存在来自地球的陨石呢?

  作者:张勃(作者系上海市天文学会理事)

  编辑:许琦敏

责任编辑:任荃

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