九天揽月-天上送来的礼物
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    此时的欧阳自远依然放不下心中对月亮的牵挂,但他也知道,以当时的国力和科技水平来讲,根本无法完成探月的梦想。陨石,便成了他唯一的研究对象。

    2012年,世界末日的传言流传甚广,欧阳自远站在媒体前为大家答疑解惑,消除恐慌。那些信手拈来的事实,鞭辟入里的分析,其实都得益于他多年来对陨石的悉心研究。

    $世界末日离我们有多远

    请各位想象一下这样的场景,整个地球全部处于混乱的场面:火山喷发出浓浓的岩浆,流淌之处均是一片火海;全球性的地震突如其来,整个世界变得一片狼藉;海啸掀起惊天巨浪,淹没了周围的一切;火山灰以及地震激起的灰尘遮天蔽日,地球陷入暗无天日的黑暗;世界上的绝大部分植物和动物无法抗拒这巨大的灾难,寒冷、饥饿、各种灾难的直接伤害,食物链的中断使物种濒临灭绝,即便是占据统治地位的生物也将就此消亡……这不是电影《2012》中的特效场面,而是曾经真实发生在地球上的残酷事实,不过,是在几千万年前。

    6500万年前是地球历史上中生代与新生代的交界面。

    6500万年前,一颗直径为10千米大小的小行星,撞击在墨西哥湾尤卡坦半岛,形成直径达220千米的“魔鬼之尾”撞击坑。上世纪80年代至90年代初,在全世界100多个地区的地层剖面中,找到了6500万年前大型撞击事件诱发环境气候灾变、以恐龙为代表的70%的生物物种灭绝的充分证据。

    1981年,欧阳自远在西藏岗巴地区的海相地层中,找到了白垩系和第三系的连续海相沉积地层。当时的西藏并不是高原,更没有喜马拉雅山脉,而是特提斯海。通过3个海相地层剖面的系统采样和深入的研究证实:

    在白垩系——第三系地层剖面的界面层中,发现含有大量由撞击过程产生的熔融状的玻璃球粒。这些球粒是小行星高速通过大气层时,在空中爆炸、压缩空气所形成的超高温高压冲击波冲击地面,导致地面岩石及撞击体本身熔融、蒸发并溅射到200千米以上的高空,大量的撞击熔融球粒弥散于平流层中,从而形成了全球性的沉降。

    在一厘米厚的界面层黏土中,发现小行星中富含的锇、铱、钌、钯、铑、铂、镍、铬、钴等铂族与亲铁元素含量异常高,比上下层位及地壳的平均值高1至3个量级,表明界面层中有地外物质的重要贡献。通过元素异常的计算,反演出了撞击体的大小与类型。

    界面层中某些元素的相对比值,显示出典型的小天体物质的特征。

    界面层中发现,有极少量的、由森林大火燃烧形成的炭灰和多环芳烃等有机化合物。

    界面层中发现,有由超强冲击波使地面某些矿物结构更为致密、形成同质异构的超密矿物,如石英转变为柯石英。

    系统测定地层剖面的碳、氧同位素组成,发现界面层的碳、氧同位素组成有明显的突变。对氧同位素的系统研究表明,撞击后地球表面的气温明显下降了l2±4℃,之后经历近万年,才逐渐恢复正常。碳同位素的系统研究,表明了大量生物物种的死亡与灭绝。

    经过全世界科学家对墨西哥湾尤卡坦半岛“魔鬼之尾”撞击坑的不懈探索,通过磁力与重力测量、钻孔取样,对靶岩熔融形成的玻璃陨石、熔融球粒、铱等铂族元素的异常特征、冲击变质矿物和撞击年龄的测定等系统而深入的研究,不仅确证撞击坑的存在,也论证了撞击体的大小和能量分布,还提出了气候环境演变与生物灭绝过程的各种模式。

    在太阳系的火星与木星运行轨道之间,分布着一个小行星带。众多的小行星绕太阳运行,不会和地球相撞。获得国际永久编号的小行星有21万多颗,其中直径在100千米以上的小行星大约有200颗,30千米以上的约有1000颗,1千米以上的就更多了。还有少数轨道特殊的小行星,轨道近日点进入到火星、地球、金星甚至水星轨道以内。这些近地小行星,在运行的过程中可能撞击地球,诱发地球气候环境灾变和生物物种大灭绝事件。

    长期以来,天文学家对近地小行星和彗星的轨道、运动特征、成分、类型、结构等进行过精细的观测和研究。在已登录的3611个小行星中,为预报小天体撞击地球的危险性,对其中807个小行星和57个彗星进行了跟踪监测。

    太阳系中具有固态外壳的行星(如水星、金星和火星)、矮行星(如冥王星)、卫星(如月球、火卫星1和火卫星2等)和小天体(小行星和彗星)的表面,千疮百孔、坑坑洼洼、斑驳陆离地密布着大大小小的撞击坑,这些环形撞击坑是小天体撞击及小天体相互撞击的生动记录。太阳和表面为流体状态的巨行星(木星、土星、天王星和海王星),也经常遭受小天体的撞击,但是撞击后产生的撞击坑难以持久保存,很短时间内“伤疤”即愈合而消失。

    小行星和彗星撞击地球,在地球的历史中屡见不鲜。估计直径大于10千米的小行星撞击地球的概率,大约是每一亿年发生一次;直径1千米级的小行星撞击地球的概率,大约100万年一次;直径100米级的小行星撞击地球的概率,为一万年一次;这些小天体撞击地球,将诱发全球性的气候与环境灾变。人类有文字记载的历史还不到一万年,这期间还没有遇到过严重的撞击事件。

    地球表面保留的撞击坑很少。经研究确认,地球表面仍然残存有168个可辨认的撞击坑。由于地球表面受到各种地质内力和外力作用,如火山喷发、岩浆侵入、板块俯冲、地震海啸、构造运动、海进海退、水与风的剥蚀、搬运与沉积作用等,历经几十亿年的沧桑变化,地球历史上形成的众多撞击坑,绝大多数都已被剥蚀而夷平,或被各种沉积物或火山熔岩所掩埋,或被构造岩浆作用所破坏。保存完好的小型撞击坑,如美国亚利桑那州的梅蒂尔撞击坑,大约是在49000年前,一个直径仅为42米的小天体撞击,产生了一个直径1.2千米、深150米的坑。这颗小行星撞击地面的速度约为每小时72000千米,在14千米的高空发生爆炸,爆炸冲击波碰撞地面产生的能量相当于2.5兆吨TNT炸药爆炸的能量,接近于12万个轰炸广岛原子弹的爆炸威力。

    小天体高速通过地球大气层,与地球的相对速度约为每秒15-75千米。高速运行的小天体通过大气层时碰撞大气分子,产生极高的温度和压力,小天体表面的物质不断汽化、熔融与飞溅,甚至在大气层中产生剧烈爆炸。

    高速运行的小天体压缩大气,形成强大的超高温超高压冲击波冲向地面,使地面的靶岩迅速破碎、汽化和熔融。冲击波在地球表面挖掘出相当于撞击体体积近100-200倍的靶岩向外溅射,形成一个环形撞击坑和撞击坑外缘的堤坝状坑唇;继而撞击坑中心隆起,撞击坑外大面积分布着撞击熔融角砾岩;撞击坑壁坍塌形成多环撞击坑。

    强大的超高温超高压冲击波冲向地面,产生巨大的地震,摧残地球的生命。若撞击靶区是海洋或临近海洋,将激起几百米甚至上千米高的巨浪和最强烈的海啸与地震,沿岸数千千米的地区将沦为汪洋一片。大量的海水蒸发、溅射,并挖掘出大量海底的沉积物与岩石粉尘,抛射到平流层中滞留,海洋中大量生物死亡。

    极高温度与极高压力的冲击波,将摧毁前进方向上的一切生命物质,使得一切可燃烧的物质燃烧,引起森林大火甚至全球大火。大火燃烧形成的灰烬与二氧化碳,以及撞击靶岩溅射出的尘埃及气溶胶,弥漫于高层大气中。平流层弥漫着高浓度的粉尘和烟尘,屏蔽太阳光和热辐射,地面接收的太阳辐射将减少90%,地表急剧降温,海平面下降,冰雪覆盖面扩大,植物的光合作用受到抑制,甚至大批植物死亡,以植物为食的动物因食物链中断而死亡;“黑暗的、寒冷的冬天”突然降临,新的全球性的冰期诞生,加剧生物物种的灭绝。

    超高温超高压的冲击波使大气中的氮气形成氧化氮,形成强酸雨的沉降,会加速动植物的死亡和对地面的侵蚀。超强的冲击波和巨型的地震与海啸,扰乱了地球内部物质的运动次序,甚至产生地磁极的倒转。极其恶劣的生态与环境使大量生物物种死亡与灭绝,曾主宰地球生物界的大型动物及大量海洋浮游生物都难逃劫难。

    地球在经历漫长时期的生态重建后,随着温室效应的加剧,气温的升高,海平面上升,使气候逐渐恢复正常。某些生物种属的复苏和大批新的物种滋生、繁衍,地球又恢复了她的蓬勃生机。

    古生物学家经过近百年系统的精细研究,确认自古生代以来,地球的生物界经历过多次灭绝事件。根据生物化石记录,地球历史中大约有22次生物灭绝,古生物学家将这些灭绝事件划分为:大型灭绝——生物科类和种类的灭绝数分别为>50%和96%;中型灭绝——生物科类和种类的灭绝数分别为>20%和50%;小型灭绝——生物科类和种类的灭绝数分别为>10%和30%。

    生物灭绝事件不仅导致大量生物物种的消亡,而且造成生物的进化分异与复苏,生态重建和生物地理区系的重组。生物进化过程是生物界在地球系统内长期渐变与短期剧变相互交替的历史。地球历史上虽然发生过多次生物物种大灭绝事件,但是从来没有发生过全部生物物种完全灭绝的事件。

    自20世纪80年代以来,小天体撞击地球诱发气候环境灾变与生物灭绝事件引起了科学界的重大关注。当前比较公认的地球历史中,最大规模的生物灭绝事件(距今2.5亿年前的二叠系/三叠系界面)和6500万年前以恐龙为代表的生物灭绝事件,以及地球新生代以来多次小型生物灭绝事件,主要是由小行星或彗星撞击地球而诱发的。新生代以来,至少有6次(距今6500万年、3400万年、1500万年、240万年、110万年和70万年前)小天体撞击地球,诱发全球环境气候灾变与生物灭绝。

    人类为防止小天体撞击地球,科学家提出并开展了全球联网监测,早期发现预警等措施。科学家们商定建设全景观测望远镜和快速反应系统,由多台天文望远镜组成的小行星观测网络,搜寻有可能撞击地球的危险小天体。

    根据对近地小行星运行轨道的观测,科学家预报:直径约320米的阿波菲斯小行星将于2029年4月13日撞击地球,撞击能量相当于8.5亿吨TNT炸药爆炸的能量;2182年9月24日,直径约560米的1999RQ361小行星将撞击地球……

    当前提出防御撞击的思路是改变小天体轨道,使之与地球擦肩而过或炸毁小天体,以减小其撞击地球的危害性。具体方案主要有:

    利用导弹或核装置对小天体进行攻击,使小天体改变轨道。

    在小天体表面安装一台大型火箭发动机或一个“太阳帆”,把小行星从撞击地球的轨道上推开。

    改变小天体颜色以改变它的反照率和吸热率,使小天体自行改变轨道。

    用核装置直接炸毁小天体,以减小其撞击地球的危害性。

    从可靠性与安全性分析,最佳的选择是发射人造航天器,把它调整到和小天体伴飞,再附着在小天体上,然后用很小的机械力推动小天体,“四两拨千斤”,使之改变轨道与地球擦肩而过。

    随着当代科学技术的发展,人类完全有智慧和能力,规避引起极大灾害的小天体撞击地球事件,保护地球的万物生灵——人类,才是地球的保护神。

    当然,“福兮祸所伏,祸兮福所倚”,撞击会带来灾难,但也会带来些意外的收获。

    18.5亿年前形成的加拿大肖德贝里撞击坑,现今保留的直径仍有140千米,由于强大的冲击波撞击地壳,深大的断裂诱发深部基性岩浆侵入而成矿,形成了全球最大的镍、铜和铂族元素超大型矿床。

    撞击作用引起地壳内部热液活动,使某些成矿元素富集成矿,如在南非弗里德佛,撞击作用使盆地中岩层断裂带热液活动加强,形成大型的金矿。撞击作用还能够使某些含矿靶岩中的成矿元素富集而成矿,如加拿大卡斯维尔撞击构造中的富铀砂岩及乌克兰特诺夫卡撞击坑的含铁石英岩。

    撞击坑形成的盆地,为后期的成煤、成油盆地或形成其他沉积矿床提供了适宜的环境。如德国的瑞斯撞击坑(煤和萤石矿)、乌克兰的鲍特乌什撞击坑(油页岩)、印度的朗那撞击坑、南非的索特潘撞击坑(碳酸氢钠矿)、俄罗斯的拉格辛卡撞击坑(硅藻土矿)、白俄罗斯的罗格乌斯克撞击坑(磷灰石矿)等。撞击坑往往可以成为很好的油气圈闭构造,如美国中西部的维尔斯顿撞击盆地、俄克拉荷马州的阿米斯撞击构造等,均具有油气勘探的前景。

    在撞击成坑过程中,强大的冲击波有可能使靶岩中的石墨转变成金刚石。有报道说在俄罗斯波比卡撞击坑的撞击熔融岩脉中,发现了有细粒结晶的金刚石。

    如今,古老的撞击坑往往变成了风景秀丽的湖区,如加纳的布什提维湖、印度的朗那湖。而加拿大魁北克的曼尼康那甘撞击坑现在已成为具有水力发电功能的大水库。人们在有些撞击坑所在地建立了博物馆,或开辟为旅游区,如在美国亚利桑那的巴林杰撞击坑、德国的瑞斯撞击坑和南非布里托勒的索特潘撞击坑等。

    而对于欧阳自远来说,这些天外的不速之客,都成了他极好的研究对象。

    $天外来客

    1958年,在中国发现了一块特殊的“石头”,这块“石头”于欧阳自远而言极具意义,正是它,让欧阳自远自幼飞天梦想的种子真正生根发芽。

    但对于大多数国人而言,那一年最重要的事情,是响应号召大炼钢铁。无数人满腔热情、浴火奋战,一群地质队员也翻山越岭寻找着铁矿山。不久,有些人就在广西南丹的几个山上发现了不少带有红褐色锈痕的“铁矿石”。那种为国家建设添砖加瓦的满足感与自豪感,不亚于哥伦布发现了新大陆!

    但,问题出现了。

    当人们将这些“铁矿石”投入高炉准备冶炼时,发现这些倔强的“铁矿石”根本无法被高炉的温度熔化。人们开始质疑这究竟是什么,到底是什么原因可以让它们在烈火中永生?

    于是,有关这些特殊材料的报告层层向上汇报,中国科学院受理了此事并安排了鉴定任务,交给地质研究所处理,自然而然,这项任务落在了欧阳自远的头上。

    当欧阳自远第一眼看到这个被其他人视为“异物”的“铁矿石”时,他就有了一种说不清道不明的微妙感觉:它曾离他很遥远,却又与他那样的亲近;它如此可遇而不可求,让他曾众里寻他千百度;它那么神秘又散发着无穷魅力,曾让他念念不忘、魂牵梦萦……今生相逢,似乎已是前世注定。

    欧阳自远用手轻轻爱抚着它,生怕打扰了它,惊吓了它。感受着它的质感,感受着它的温度,欧阳自远的手不禁有些颤抖,因为他能感受到它只向他一个人展露的温存。

    欧阳自远似乎有些迫不及待地想要看清它,显微镜下,它向欧阳自远毫无保留地展示着它的美丽容颜。在它身上,那些漂亮的、格子状的花纹,让欧阳自远想起了家乡哥特式教堂中色彩斑斓的玻璃花窗。欧阳自远的耳边似乎又响起了优雅、舒缓的琴音,他的周围一下子安静下来,似乎这个世界中只剩下他和它。但欧阳自远的内心怎能平静?它就像自远方而来的、有着金发碧眼的芬兰修女,向欧阳自远露出了迷人的微笑;它就像多年未见的知己朋友,向他张开了热情的臂膀,想要和他拥抱……在心底,欧阳自远默默地对它说:“朋友,你好。”

    欧阳自远开始准备对它进行各项化验,因为他不允许自己在它身上犯错,并因此和它擦肩而过、失之交臂,他要读懂它内心中的秘密。经过化学分析,格子的中间铁含量非常高,格子的边上镍含量很高。

    欧阳自远真的想拥抱它了,朋友!它是真正的天外来客——八面体铁陨石。

    $遥远的召唤

    1960年,一条耀眼的火龙,伴着震耳的雷鸣声,轰隆隆地从天而降,落在了中苏边境内蒙古一侧,此情此景,让人惊心动魄。

    边防军迅速行动,实地探寻,发现了一个不明物体。它表面上看来就像是一块石头,但外形被烧得黑乎乎的,这究竟是什么?当时国际形势较为紧张,这个东西又落在边境之上,于是关于它的流言纷纷四起:难道这是某种新型武器的碎片?难道是未曾引爆的残骸?

    能够破碎这些流言的,是科学!

    这块不明之物,辗转来到欧阳自远的手上。欧阳自远的内心再次泛起涟漪,那种似曾相识的感觉再次席卷心头。依然是那样悸动的心情,依然是那样独特而又亲密地交流,但依然是那样一丝不苟地化验与研究。搞清事实、击碎流言,固然是欧阳自远必然要完成的任务,但这块石头本身似乎散发着迷人的光芒,吸引着欧阳自远一步步走入其中,欧阳自远知道,它会带着自己感受另一片天地。

    果然,这是一块石陨石,来自一个小行星的碎片!由于碎片下落速度很快,与空气中的分子摩擦产生高温,才会形成火球。尽管这块陨石不到1千克重,但高温高压的冲击波穿越大气层,产生巨大的轰鸣声,撞击地球的过程的确让人心惊胆战。

    欧阳自远反而对它感到亲切。朋友,你终于来了!那块南丹铁陨石,根据广西河池地区的《庆远府志》记载:“(明朝)正德丙子(1516年)夏五月夜,西北有星陨,长六丈,蜿蜒如龙蛇,闪烁如电,须臾而灭。”这是近500年之前的一次天地交流,而这一次你真正是来自现在的召唤。尽管这不是月亮之上广寒宫中那翩翩起舞的嫦娥亲自送来的手信,但一定是她托朋友捎来表达问候的礼物。

    儿时便伴欧阳自远一起读书的月亮,你可知道,陨石是当时欧阳自远唯一能与你交流的桥梁。月宫中的嫦娥,你是那样的眷顾欧阳自远,但为何你一次次向他发出邀请,却又如此犹抱琵琶半遮面。

    当夜,无眠。欧阳自远在庭间漫步,抬头欣赏那撩人的月色。已经离你越来越近,知道你也在静静伫立,等待着拜访。你放心,一定会亲自揭开你神秘的面纱,看到你的庐山真面!

    陨石,是欧阳自远唯一能接触到的“天上的东西”。它们,就是天上的使者,开启了欧阳自远的天体研究。

    1976年,欧阳自远在吉林野外寻找陨石,向老乡讲解吉林陨石。

    $世界上最先进的武器

    1972年,在河北省藁城县商朝的墓葬中,发现了一件叫钺的古代兵器。钺是用青铜打造的,它的顶端镶有一块生锈的铁片。商朝的时候难道就能够炼铁了吗?这令考古文物界和历史学界轰动!如果能证实这块铁是人工冶炼的,那么,中国的冶铁历史将提前一千多年,中国历史的分期也将重新改写。

    惊喜之余,当时的中国科学院考古所所长夏鼐先生有点怀疑,他找到地质所的刘东生先生问:这有没有可能是铁陨石?这位对我国黄土演化史研究做出卓越贡献、被誉为“黄土之父”的老院士告诉他,目前国内研究陨石的只有欧阳自远,这个结论只能找这个年轻人做。

    那年,欧阳自远只有37岁,他从钺的刀刃上切了一点点样品做分析,用电子探针分析证明,这块铁片其实是从宇宙空间降落到地面的铁陨石,其成分构成相当于当今最为时髦的“镍铬不锈钢”。这一研究结果让历史学者们悬着的心落了下来。现在这件钺还收藏在中国国家博物馆。

    尽管最终的结果未能改写中国的历史,但欧阳自远仍然对中国古人的智慧赞不绝口,古人将一小块铁陨石在炉火中加热,锻造成薄片状,再在制作青铜钺时将锻造的铁片嵌入在青铜钺的前端,成为铁刃铜钺。要知道,这件武器在当时那个年代,绝对是“高精尖”技术的代表,是当时世界上最先进的武器。

    陨石,这些在宇宙中四处游荡的小家伙,因其奇特与神秘,数千年来一直为人类所关注。我国拥有世界上最早和最丰富的陨石记录,有史可查的陨石事件有400多次。夏禹八年六月,“雨金于夏邑”,其时间约为公元前21世纪。战国时代的史籍《竹书记年》记载:“帝癸十年(公元前1809 年,夏代),五星错行,夜中陨星如雨。”这是世界上有关石陨石雨的第一次记载。 商纣时,“天雨石,大如瓮”。周成王三十四年,“雨金于咸阳”,时间约为公元前11世纪。《春秋》记载了公元前645年在今河南商丘县城北的一次陨石降落。僖公十六年,“春,王正月,戊申朔,陨石于宋五”,即落下了五块陨石。《左传》则记录为:“十六年春,陨石于宋,陨星也。”这是被确认的世界上有关陨石来源的最早记录,说明了陨石是地球之外的星体陨落到地面,比欧洲人认识这一点要早两千多年。这些记载都是世界上有文字可考的最早一批陨石记录。根据欧阳自远等人的统计,在我国古代文献中记载确认的陨石事件有365次。

    陨石按其成分可分为三大类:以石质成分为主的叫石陨石,来源于石质小行星或类地行星与月球的外壳,主要成分为硅酸盐,它占地球上收到的陨石总量的94.8%。以铁镍金属为主的叫铁陨石,来源于铁质小行星或石质小行星的内核,主要成分铁占90%,镍占8%;铁陨石占地球陨石总量的4.6%。第三种是介于二者之间的石铁陨石,主要成分为硅酸盐和铁镍金属,来源于小行星的外壳占地球陨石总量的0.6%。

    我国早在3000年前就能区分铁陨石和石陨石在成分上的差别。铁陨石又称“雨金”,《竹书纪年》记载:“帝禹夏后氏八年六月,雨金于夏邑。”所谓雨金,就是铁陨石从天而降。乾隆《临潼县志》还记载了“雨金镇”的来历,它位于陕西临潼东北15千米,秦献公时因雨金而得名。

    世界上各个古老文明的人类在冶金史上最早认识铁、发现铁、接触铁正是从空中落下来的铁陨石开端的,人们对铁的最初认识就是在加工铁陨石时获得的。当人类最初开始使用金属时,青铜是他们能找到的最好的金属。然而,他们无意中在地上发现了一些金属块,用它们锻造成的矛头和犁头,比用青铜制造的更坚硬、更耐磨,同时刀刃更锐利、更持久。古人当然不知道它们是什么,而这些就是从太阳系空间落到地球上的铁陨石。古埃及曾称铁为“天铁”,认为天是由一个大铁盘构成的。在古希腊,铁同样有着起源于天上的说法,以致可以和星辰属于同一等级。

    由于铁陨石是从天而降的,在古人眼里它既是珍贵的,又是神秘的。因为看到陨星降落并与地面碰撞的机会是极其稀少的,对此深感惊惧的目击者自然会把它们视作上帝赐予地球的天外之物,就很可能会崇拜这些陨星了。

    实际上,陨石是太阳系空间的小行星碎片落到地面上的残骸。陨石的故乡大多是在太阳系的小行星带上。

    太阳系原有九大行星,位居太阳系九大行星末席的冥王星,自发现之日起其地位就备受争议。对于这场天文学界跨越两个世纪的争议,在2006年8月举行的国际天文学联合大会上画上了句号。

    根据这次大会通过的新定义,“行星”指的是围绕太阳运转、自身引力足以克服其刚体力而使天体呈圆球状,并且能够清除其轨道附近其他物体的天体。按照这个定义,太阳系行星只包括水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。而同样具有足够质量、呈圆球形,但不能清除其轨道附近其他物体的天体被称为“矮行星”。游走于太阳系边缘的冥王星,就是一颗矮行星。其他围绕太阳运转但不符合上述条件的物体,被统称为“太阳系小天体”,即通常说的小行星。

    在火星和木星的轨道之间,分布着难以计数的小行星,称为小行星带。之所以说难以计数,是科学界认为这个数字很可能不少于10亿颗。从19世纪的第一天起,一个名叫朱塞比·皮齐亚的意大利人发现了两颗日后被命名为谷神星和智神星的小行星,到20世纪初,只有约26000颗小行星得到命名与确认——其中半数是在这几年里完成的。这意味着对小行星确认的任务,还只是万里长征走完了第一步。

    此外,地球附近的宇宙空间,也有许多岩质物体,小的桌面般大,大的像座山。这些星际物质都按照一定的速度和轨道运行。当轨道特殊一点的个别小行星、小行星的碎片或星际物质与地球的轨道相交,它们会高速冲进地球的大气层,与大气发生剧烈的撞击、摩擦、生热、燃烧、发光,这就是人们看到的流星或火流星。

    大多数流星在距离地面120千米以下的高空开始燃烧,体积小的流星体在离地面几十千米处已烧成灰烬,成为一闪即逝的流星。少数体积大的,在通过大气层的过程中还没有完全燃烧殆尽,由于受空气阻力的影响,速度越来越慢地陨落,这种落到地面上的残留的流星体就是陨石。

    每年陨落到地球上的陨石很多,有天文学家估计大约有7万吨,数量有几千块。要是能拢成一堆,绝对是座巍巍大岭,但若是像撒胡椒面一样撒在整个地球上,看起来便微乎其微。而且,陨石大多数体积很小,又大都降落到占地球面积72%的海洋里和25%以上人迹罕至的极地、山区、丛林和荒漠,实际能够观看到的陨石降落极少,大多数陨石是降落后被发现的。

    陨石的降落有声有色。

    陨石通常以每秒45千米左右的速度与地球相遇,与地球的相对速度为每秒15—75千米。陨石体前方空气被高度压缩,这种打气筒效应对陨石体产生强大阻力,所产生的隆隆作响的冲击波声震,甚至可以为地震仪器所记录;不仅如此,它还导致压缩空气骤然升至万余摄氏度,比太阳表面的6000余摄氏度还要高出许多,陨石体本身也被空气加热到上千摄氏度,表面离子化形成高光度火球,甚至在日光下都可以见到。

    有时,最初以数倍音速下落的陨石体,在热胀冷缩和空气拍击的作用下会发生爆裂,甚至形成蔚为壮观的陨石雨。

    有学者认为,最早记载于《淮南子·览冥训》中关于女娲补天神话的精彩描述,当是古人眼里一次规模宏大的陨石雨撞击的全过程。

    “四极废,九州裂,天不兼复,地不周载”,这是小型天体高速通过大气层产生的超高温、超高压冲击波撞击地球,诱发强烈的地震,陨石体在大气层中爆炸后形成的大规模陨石雨。

    “火

    炎而不灭”,则是巨大的超高温、超高压冲击波诱发的森林大火和在地面上引起的火灾。

    “水浩洋而不息”,巨大的超高温、超高压冲击波诱发的地震与海啸。

    有人依据上古时代的传说编撰于西汉年间的《淮南子·览冥训》的记载推测,这几句话所描述的,可能就是一次陨石雨之后河北平原的景象。在河北平原地区中西部,即从任丘、河间向西偏北方向,直到完县、满城,存在大量碟形洼地,这像是遭史前规模巨大的陨石雨撞击后在冲积平原上留下的遗迹,并形成了以白洋淀水系为主的小流域区。如果这一撞击事件真实地发生过,那它就是神话“女娲补天”的事实基础。

    有人说生命起源于陨石中的有机组分,有人说生物大灭绝于大型陨石撞击地球……但对于欧阳自远来说,那些是他和太阳系联络的纽带,是天外馈赠给他的礼物,是帮他打开天体研究的窗口……

    $珍贵的陨石

    陨石表面一般都覆盖有一层1毫米厚的黑色熔壳,这是在高温下陨石表面气化熔融后,又在速度降低时迅速冷却形成的。陨石表面的另一个特征是,有许多像河蚌壳形状的小坑,这是它与空气摩擦燃烧后的痕迹,科学术语叫作“气印”。人们可以根据凹痕的形状,判断出这颗陨石是朝哪个方向飞行的。

    对陨石的化学分析表明,形成陨石的近百种化学元素同组成太阳、地球、月球等太阳系天体的化学元素是相同的。陨石中已发现几十种非常复杂的有机化合物,像氨基酸、卟啉、烷烃等等。虽然在陨石里它们仅仅是有机化合物,还没有形成具有遗传复制与新陈代谢能力的生命,甚至也没有形成蛋白质,更没有发现核糖核酸与脱氧核糖核酸等具有遗传能力的生命体。但值得人们去思索的是,这些东西对于构成地球生命的演化是不是起过作用呢?

    这些有机化合物是组成生命的最基础的链条,假如把这些链条串起来,很可能就有生命的诞生,地球本身也就用不着再从简单的碳、氢、氧那么一个一个原子、分子地搭上去,最后搭成一个无比复杂的有机化合物,犹如一块一块的砖都有了,砌起来就可以造屋,不需要再去取泥土来烧砖了,陨石就是这一块块“砖”。

    至今在科学界,关于生命的起源是地球独立担当的,还是陨石做过“摇篮”,科学家们各持己见,谁也说服不了谁。

    陨石如一部无字的天书,孤独地游荡在太空,写下了太阳系的演化,记录着原始太阳星云的形成、小行星相互撞击事件以及行星的演化线索,堪称太阳系最古老的标本,具有重要的科研价值。

    可以举一个例子,倘若说陨石是地球生命的“摇篮”还仅仅是一个设想,那么,陨石对于探求地球的年龄,则提供了一个确证。

    在20世纪40年代,科学家们要测定事物的年龄,最远只能达到埃及的第一王朝——公元前3000年左右。此后,美国芝加哥大学的威拉德·利比发明了放射性碳年代测定法,这种方法基于以下认识:生物体主要由碳、氢、氧元素组成,生物体与生存环境之间的碳进行交换,达到平衡。碳元素则由三种同位素构成,即碳-12,碳-13,碳-14。碳-14是放射性的同位素,生物体一死亡,它与外界环境的碳交换立即停止,其体内固有的碳-14按稳定的速度开始衰变。通过测定某种特定的含碳样品中碳-14的衰变程度,就能够有效地锁定一个生物体死亡的年代。因此,威拉德·利比获得了1960年的诺贝尔奖。

    但碳-14年代测定法只适用于年代不超过4万年左右的生物体,而且还根本无法测定岩石这样的无机物质的年代。对于测定岩石的年代,犹如期待岩石上开出一片美丽的花朵,世界上的科学家几乎人人不抱希望。

    只有一个人例外。他叫阿瑟·霍姆斯,是英国达勒姆大学地质系的教授。他的研究方法,在理论上前人已经解决了,即有的原子以一种可以预测的比率从一种同位素衰变成另一种同位素,这一过程便像中国古代的沙漏一样,能够用来记录时间。霍姆斯的贡献在于,他以测定铀衰变为铅的比率来测定岩石的年代,从而期待测出地球的年龄。

    他使用的设备只是一台校方提供的简易的加法机。通过这台机子的计算,在1946年,他颇为坚决又有些迟疑地宣布,地球至少已经存在30亿年,或许很可能还要长。但同行中,有些人将之视为天方夜谭,拒不承认这一成果;有些人赞赏他的方法,却以为他得出的不是地球的年龄,而只是组成地球的岩石或矿物的年龄。

    1948年起,先是在芝加哥大学,后在加州理工学院,一个叫彼得森的美国科学家在无菌试验室里埋头苦干7年,继续研究着这一项目。他有了比霍姆斯更深入的想法——

    测定地球年龄的问题在于,你需要有极其古老的岩石,内有含铅和铀的矿物,其古老程度几乎与这颗行星一样——要是岩石年轻得多,测定出来的年龄显然会比较年轻,从而得出错误的结论,而真正古老的岩石在地球上是很难找得着的。谁也不知道这是什么原因。实际上,要等到太空时代,才可能有人貌似有理地说明地球上古老岩石的去向,这真是不可思议的……最后,彼得森突然聪明地想到,可以利用地球之外的岩石,从而绕开缺少古老岩石的问题。他把注意力转向陨石。

    他提出了一个假设——一个很有远见的假设,结果证明非常正确,即许多陨石实际上是太阳系早期留下来的建筑材料,因此多少保留着原始的内部化学结构。测定了这些四处游荡的岩石的年代,你也就(接近于)测定了地球的年龄。

    7年后,彼得森终于收集到了可用于测试的陨石。

    1953年春,在伊利诺伊州的国家试验室,在一台新型的质谱仪下,他获得了正式结果。那一天,他的胸膛里也像落下了一片陨石雨,他几乎能听到激动与喜悦撞击一块的爆裂声。他不敢马上对外宣布,而是直接驱车回家,要母亲赶快送自己去医院,他以为自己马上要发心脏病了……

    过了几天,在威斯康星州举行的一次国际学术会议上,彼得森面含禅机似地微笑走上讲台。他望了台下一会儿,俨然是大雄宝殿上的如来佛祖,已将大千世界十万江山、百万鱼虫尽收眼底。然后,他宣布地球的确切年龄是45.5亿年,误差为7000万年。

    经过200年的努力,人类才终于知道了自己居住的家园的年龄。

    陨石对科学研究弥足珍贵,要得到陨石却必须99%地“靠天吃饭”,这剩下的1%,便来自月球取样。

    之前,人类在月球的9个点位上采集了岩石样本。其中,美国阿波罗登月舱采集到6个点位的共381.7千克岩石,苏联通过不载人的机械方式取得了3个点位的共0.3千克的岩石。

    既然99%地“靠天吃饭”,那运气就很重要了。南极,应该说是地球上独一无二的、运气好得像青岛啤酒泡沫一样涌上来的“天堂”。

    在南极的巨大冰盖里,百万年来落下的陨石被完美地保存下来。冰盖的运移极其缓慢,无数陡峭的山坡成了它运移的天然障碍。当夏季来临,冰盖的前峰消融,积累其中的陨石便逐渐堆积在山坡下。一年过后,在同一个山坡前,都有可能找到一些新暴露出来的陨石。

    自1969年以来,世界各国的研究人员在南极洲收集到近两万块陨石。美国卡内吉梅隆大学还专门研制出一种在南极洲复杂恶劣气候条件下寻找陨石的机器人。鉴于几乎绝迹的国内陨石研究来源,中国也多次组织南极陨石考察,战果果然不凡。从1998年12月在南极内陆格罗夫山地区回收到第一块陨石,到2009年我国总共获得南极陨石11400块,其中有2块火星陨石,收集到一大批珍稀类型的陨石,如灶神星陨石、碳质球粒陨石、石铁陨石等。相对于国内获取的途径,南极的陨石真是“物美价廉”。

    中国广泛分布的大面积沙漠与荒漠,也是收集与储藏陨石的宝库。2013年的夏季,是一个期待丰收与突破的炎热的夏天。5月,由林扬挺研究员与缪秉魁教授组织一批年轻的陨石专家队伍,到新疆的哈密—鄯善的荒漠里寻找与收集陨石,功夫不负有心人,在短短一个星期的野外工作中,他们找到了43块多种类型的陨石。也是在这个夏天,林扬挺还精心研究了2011年7月18日降落在摩洛哥沙漠里的Tissist火星陨石。他利用扫描电镜、激光微区拉曼分析和纳米离子探针分析,研究火星陨石冲击熔融细脉与矿物裂隙细脉中的碳物质颗粒,通过测定碳颗粒的同位素组成:碳-12、碳-13、氢-1、氧-16、氟-19、磷-31、硫-32和氯-35,证实碳颗粒是有机成因的碳,表明火星曾经发育过生命。

    欧阳自远感到高兴,林杨挺与缪秉魁都出自他的门下,在欧阳自远先后指导的几十名博士生里,有11名学生的专业方向是陨石,他们分别研究吉林陨石、清镇陨石、南丹铁陨石、南极陨石、玻璃陨石、高温高压陨石实验、陨石宇宙成因核素、太阳星云凝聚与陨石成因和宇宙尘埃的收集与研究等。这支队伍的人数在增加,研究水平在提高,研究成果的影响在扩大,中国的陨石学与天体化学学科在茁壮成长。

    $解开通古斯大爆炸之谜

    人类关于陨石雨的科学记载,始自19世纪初。

    1803年4月26日,在法国东北部巴黎以西的莱格勒村,人们被一场从未见过的自然景象所惊吓。沿着一条13千米的轨迹,2300多块石头倾泻而下,每块石头重量为7克至9千克不等。因为陨石雨发生在白天,有许多目击者。有些人说,在陨石雨开始前,他们听到巨大的爆炸声,并看到天空出现异常明亮的光环。另一些曾捡起过石头的人说,当时石头还是热的。

    法国物理学家让·巴蒂斯特·毕奥赶到村里进行调查。他对一些石头进行了分析,发现并证实它们是来自外层空间。而在这之前,好似听说了狗头长在猪身上,许多科学家都不相信地球上有石头竟来自于太空。

    从此,世界各地不断有关于陨石雨和小天体撞击地球的报道。其中,最为著名的就是“通古斯大爆炸”。

    在俄罗斯西伯利亚中部,这是一片一望无垠、渺无人烟的荒野——到处是湿地、沼泽地以及长满松树和杉木林的丘陵地。万籁俱寂、阴森森地令人不寒而栗,偶尔可听到在晨曦下吃草的驯鹿走过的足蹄声,以及密密麻麻、成群结队的蚊子发出的嗡嗡声。

    1908年6月30日清晨,在西伯利亚中部的通古斯河流域,酣睡中的人们被震天动地的响声惊醒。一个燃烧着的,比太阳还亮的怪物拖着浓烈的长长烟火尾巴,带着呼啸的阵阵巨雷声,在几秒钟内从东南偏南方向向西北偏北方向高速移动,留下一道长约800千米的浓浓光迹后消失在地平线外。火球在离地面6千米的上空爆炸,升起一团巨大的火焰。一声震天撼地的巨响,一团蘑菇状的滚滚浓烟直冲到20千米的高空,接着降落了一阵石砾和灰尘的黑雨。爆炸力异常之大,离西南方向约600千米处,横贯西伯利亚的特快列车出现了强烈的震动,火车司机发现火车前面的铁轨呈波浪状起伏,司机立刻紧急刹车,接着从远方传来轰鸣声。在距爆炸地点2250千米远的地方都能听见排炮似的爆炸声,大地为之震颤。

    离爆炸地点约970千米的伊尔库茨克和4000千米远的圣彼得堡市地震测量站,记录了这次爆炸。随后对这些记录的分析表明,地震的震中与爆炸地点正好吻合(北纬60度55分,东经101度57分),并证实了爆炸发生的准确时间:当地时间上午7点14分,格林尼治标准时间零点14分。

    大气层中强大的冲击波还使空气产生异常的振动。在爆炸1小时以后,伊尔库茨克的地磁和其相关气象站,记录下了空气的异常振动和地球磁场扰动,磁暴持续了4个多小时。接着在4小时14分以后,相聚5000千米的波茨坦以及8小时以后的华盛顿,都分别有空气异常振动的记录。在英格兰6个不同地点记录下来的大气压持续20分钟左右上下剧烈波动。

    当时通古斯周围尘土飞扬,烟雾弥漫,云堆里火舌缭绕,炙热的气浪此起彼伏地席卷着整个浩瀚的泰加森林(即北方针叶林)。2150平方千米内的6000万棵树呈扇面形,从中间向四周倒伏,1500多头驯鹿在大火中化为灰烬。熊熊的森林大火连日燃烧,爆炸后的几天里,通古斯地区方圆1.5千米范围内的天空,布满了罕见的光华闪烁的阴云。日落后,夜空便发出万道霞光。东至勒拿河,西至爱尔兰,南至塔什干,波尔多(法国)一线的北半球广大地区连续出现了白夜现象,即使远在西欧,竟然能在夜间不用灯火看报。在美国,史密松天体物理天文台和威尔逊山天文台观察到几个月来大气的透明度有所降低。

    据伊尔库茨克地震站的记录,通古斯大爆炸的能量,相当于1000万吨至1500万吨TNT炸药,相当于近千个原子弹爆炸的能量。

    100年来,解释“通古斯大爆炸”的起因至少有70种“理论”,大致可以归纳为以下几类:1. 地外小天体的撞击:小行星撞击说和彗星撞击说。2. 宇宙的某种过程:如反物质湮灭说,反物质陨石湮灭说,白矮星超密碎片撞击说,微小黑洞活动说等。3. 地球的某种过程:如闪电引发甲烷气体爆炸说,火山喷发产生1000万吨的甲烷天然气从狭窄的地下火山口漏出说,爆鸣气爆炸和水分解说,某种未知的地下运动和大气运动的强大结合说,地球云层放电说,流星破坏地球电离层说,陨石静电破坏森林说,来自地球深部的“地球流星”说等。4. 外星人的活动:如外星人的宇宙飞船出故障,宇宙飞船核爆炸说,外星人的激光攻击,火星飞船爆炸说,飞碟分裂说,雪人飞船入侵说,外星文明回应地球信号说等。

    关于通古斯大爆炸的起因,其实早有科学定论。在通古斯事件发生后,通过对爆炸过程各种现象的记录和分析,特别是通过多次科学考察和越来越多的研究试验成果,绝大多数科学家赞同和支持“小天体撞击说”。“小天体撞击说”包括“小行星(陨石)撞击说”和“彗星撞击说”。只是后期各种奇谈怪论的出现,增添了通古斯大爆炸的神秘色彩,个别“学者”一知半解地渲染,加上媒体的鼓噪炒作,故弄玄虚,使通古斯大爆炸成为“20世纪最大的自然之谜” 。

    1924年夏著名的苏联地质学家S.V.奥布鲁切夫认为大爆炸事件是由巨大的陨石陨落造成的。1927年库利克提出“陨石撞击说”,因为没有找到巨大陨石的撞击坑和陨石残骸,在当时“陨石撞击说”还难以自圆其说。后期的研究标明一个石质小天体,直径约60米,以每秒25千米的速度与地面的入射角约30°—35°飞进地球大气层。受地球大气的摩擦,生热,在距地面8.5千米的上空爆炸、裂碎、汽化,没有留下任何残骸。高温压缩的冲击波撞击地面造成了直径90—200千米的爆炸坑,大坑中没有残片。撞击地球的动能相当于1000万吨黄色炸药爆炸的能量。

    苏联科学院院士彼得洛夫最早提出“彗星撞击说”,他认为引起通古斯爆炸的是一个以每秒12千米的速度冲破地球表面大气层的彗星,由于摩擦产生了过热的气体,形成了破坏力巨大的冲击波,所以没有留下任何残骸作为“物证”。库利克在通古斯区域多次考察后没有发现陨石的撞击坑,也提出彗星撞击说。随后,天文学家费森科夫院士进一步完善了“彗星撞击说”,他认为,引起通古斯大爆炸的元凶是一颗直径约60米、质量不小于100万吨的彗星头部,以每秒30—40千米的飞行速度冲入地球大气层造成的。

    相继,越来越多的考察和研究成果支持和充实了“小天体撞击说”。欧阳自远根据通古斯大爆炸的各种现象,分析研究了通古斯大爆炸的研究成果,坚定不移地支持“小天体撞击说”。欧阳自远还用“吉林陨石雨”科教片与苏联拍摄的“通古斯大爆炸”科教片交换,并得到了极少的通古斯大爆炸的微细玻璃球粒,确证属于小天体撞击产生的玻璃微粒。

    $难以忘怀的陨石雨

    1976年,在欧阳自远的人生记忆与科研经历中,是特别重要的一年。无数人一辈子也难遇的陨石雨,这一年里欧阳自远却遇到了多次。

    第一次是在1976年3月8日下午,发生了世界上规模最大的一次陨石坠落事件——吉林陨石雨。那天下午3点左右,吉林地区上空突然出现了几个大火球,它们浑圆如满月,旋转如足球,越滚越急,很快滚成一片火海,鱼贯向西飞行。随之,整个区域里响起激烈、澎湃的轰轰声,大地为之颤抖,树木、房屋为之摇撼,几百里之外清晰可闻。事后统计,有100多万人听见了这巨大的爆炸声。落地的巨响和震波,震碎了邻近一户居民住宅的玻璃窗。地震台的地震仪准确记录了陨石在空中爆裂和1号陨石撞击地面的弹性波。

    这一天是“国际劳动妇女节”,许多单位在举行聚会,有些村庄的朝鲜族乡亲们还载歌载舞欢庆节日。乡亲们停止了娱乐,纷纷跑出屋子,一个个惊恐万分,第一个念头是地震了,但未见任何一处房垮地陷,只看见几团火球从天而降,有一团在不远处降落,激起一股冲天黑烟。人们又纷纷议论和猜测,是附近的部队打靶基地在试验新的武器,还是有飞机不幸坠落了?也有人怀疑是别人的新式武器攻击。

    陨石沿着降落的轨道散落,而且排列起来颇有规律:大量碎小的陨石,散落在吉林市郊区大屯公社李家大队和永吉县江密峰公社一带;稍大块的,直落在金珠公社九座、南兰大队一带;最大的3块陨石,沿着原来的飞行方向,继续向西偏南方向飞去,先后落在吉林市郊区九站公社三台子大队、孤店子公社大荒地大队和永吉县桦皮厂公社靠山大队。最大的一块在15时02分36秒坠地时,穿破1.7米厚的冻土层,陷入地下6.5米深处,在地面上造成一个深3米、直径2米多的大坑,撼起的土浪高达50余米,土块飞溅到百米以外。

    奇怪的是,在如此大面积的范围内,村庄星罗,工厂棋布,吉林市北郊就有一片密集的工业区,却没有毁坏一幢房子,没有砸伤一个人,连一只鸡或者一只鹅都没有伤着。有一群鹅在地里摇摇摆摆缓慢行进,两块陨石砸到鹅群里,有几只鹅惊吓得跳起来,鹅群经过后,地里没有留下一根脱落的鹅毛!有一位老乡,背了一捆柴回家,一块石头正落下来,石头像长了眼睛,没有砸到他的脑袋,而是砸到那捆柴火里去了。此人深感惊叹,回村逢人就说,听者无不以为这是周总理的化身,周恩来正是在两个月前的1月8日逝世的,人们以为只有总理才会这样护着百姓……

    吉林地区人心惶惶,东北三省也人心浮动。

    各种议论鹊飞蜂起,各类传说流街布市。历朝典籍里陨石总被看成是上天的启示,何况是如此大面积的陨石降落。

    3月8日午夜。正在北京参加有关地下核试验会议的欧阳自远,接到中国科学院值班室打来的电话,称吉林发生了一件非常重大的事情,有三个大火球划破天空坠落到地面,接着很多石头从天而降,落在了吉林市北郊人口密集的工业区、邻近的县和公社。当地的群众比较恐慌,不知发生了什么事情。吉林省科委电告中科院,希望派一个科学考察队到吉林考察,确定事件的性质。中科院领导决定,由欧阳自远担任考察队队长,并提出参加考察队的学科与人员名单,第二天就带领考察队赶赴现场。

    于是,欧阳自远当即提出建议,请中国科学院地质研究所张培善、陶克捷,地球化学研究所谢先德、戴橦模、周小霞,紫金山天文台王思潮,北京天文馆卞德培、伊世同和北京大学张淑媛等专家、学者一起参加考察。他们分别是矿物学家、岩石学家、地球化学家和天文学家,研究领域覆盖了与陨石相关的专业。另外,中国科学院还邀请了新华社记者,中央新闻电影制片厂、北京科教电影制片厂和长春电影制片厂的人员随同科学考察队工作。

    兵贵神速。3月9日中午,考察队全体人员在机场集合,下午即赶到了长春。吉林省科委向他们介绍了情况,初步判断,这是一场大规模的陨石雨。随后他们立即赶赴吉林市,准备第二天开始进行现场勘察、访问目击者,并收集陨石。

    通过一个星期的现场考察,欧阳自远对吉林陨石雨有了进一步的了解,并大致得到一些结果。

    这片陨石碎片的分布区长72千米,宽8千米,分布面积近500平方千米,是世界上最大规模的陨石雨。而且陨石是按重量依次分布的,具有典型的规则分布。从陨石的矿物组成、结构构造来看,吉林陨石属于普通球粒陨石。

    在这3个火球中,“吉林1号”陨石飞行在最前端,落地时撞出一个直径2米的坑,穿过了1.7米厚的冻土层,深埋在地下。根据当地地震台的记录,1号陨石的着地时间是1976年3月8日15时2分36秒。

    为了确定陨石在地下的位置,欧阳自远安排了磁力仪探测1号撞击坑周围的磁异常,随后再用挖掘机开挖撞击的深坑,并用吊车吊出了1号陨石。挖掘后经过测量,1号陨石撞入地下6.5米深,重达1770千克,是世界上最大的石陨石。

    吉林陨石雨的科学考察告一段落后,欧阳自远向吉林市的广大干部、学生、工人和农民做了多场关于陨石雨的科普报告,向他们介绍吉林陨石雨的科学知识,解答他们的疑问。他告诉群众:陨石坠落属自然现象,不必恐慌。在星际空间里布满大量叫作流星体的小物体,当它们以高速闯入地球大气圈时,同大气摩擦燃烧发光而形成流星。每天有近两千颗这样的流星体进入地球大气圈,但绝大多数被燃为灰烬,极少数掉了下来成为陨石……

    每次做完报告后,都有一大批听众围着欧阳自远,热情地提问,热烈地讨论,发表他们的看法,表述他们真挚的感情,这使得欧阳自远深受感动。事隔将近40年后,欧阳自远还写了一篇感怀文章,回忆当时的情景:

    有一位听众,满怀敬仰,充满自信地告诉欧阳自远:“你说吉林陨石母体是在3月8日15时进入大气层,在高空爆裂,形成千万块碎片,降落到地面。你知道吗?当一个伟人逝世后,他的星就会落下来。周恩来总理是1月8日逝世的,3月8日才降落到地面,落下来要两个月,说明周总理在很高很高的天上。落下来时,有火球、雷鸣闪电,气势宏伟,非常壮观,所以周总理是世界上最伟大的人物!”

    听众还告诉欧阳自远:“成千上万块陨石碎块降落在100多万人居住的地区,但人民群众的生命财产没有受到丝毫损伤,这是一个大奇迹。表明了总理一心爱人民,永远把群众装在心里。”

    如此这般的话还有很多。当地群众把吉林陨石看成是周总理的化身,他们怀着崇敬的心情,赞扬周总理的高风亮节。

    对此,欧阳自远没有直接回答听众的提问,只是饱含热泪,频频点头。文章中,他写道:“我深深地理解和尊重群众的真挚感情,人们心中蕴藏着的对周总理的爱戴和思念,让我也受到了极大的感动、震撼、鼓舞和激励。”

    “我看到有许多工人和农民把捡到的陨石碎块用最好的布包裹后,珍藏在衣箱的底部。还有些妇女、儿童用布把陨石碎块包好做成香包,挂在贴身的内衣里面。他们说:‘总理通过天上雷电的考验到达地面,这是总理的‘舍利子’,我们要永远把它们带在身边,流传后代,保佑大家一生平安。’表达出广大群众对周总理的热爱、信赖和怀念。”

    经过详细的现场勘测,又在省市科技部门的大力协作下,取得了大量的研究数据。收集到大小陨石标本138块,陨石总重量2700多千克;其中,最大的1号陨石重1770千克,第二块有400多千克,第三块是123.5千克,第四块80千克,最小的一块只有1克。

    据中国科学院联合调查组初步分析鉴定,这次降落的陨石,形态多样,有长方体、六面体、锥体等。陨石表面都有黑色、黑棕色的熔壳和大小不等的气印。陨石所含40余种矿物,主要是辉石、橄榄石,少量为铁纹石、镍纹石、磁铁矿等金属矿物,具有典型的球粒结构,故定名为“橄榄石——古铜辉石球粒陨石”。这些陨石所含的化学元素,经分析测定主要有:硅、镁、铁、硫、钙、镍、铝等。

    吉林陨石雨,无论是数量、重量、散落的范围,以及排列的规律,都创下了世界之最。它对于天文学、行星科学、高能物理、宇宙化学、太阳系演化史、地球史等方面的研究,都具有非常重要的价值。

    人还在吉林,面对着这一个个外形煤渣般颜色,布满手指窝状气印的“天外来客”,欧阳自远就迫不及待地追溯起它们的来历:

    其“籍贯”是一颗半径约220千米的小行星,吉林陨石埋藏在距表面约20千米的部位。小行星围绕太阳运行过程中,在800万年前第一次受到撞击,撞出一块半径大概10米大小的陨石母体。在40万年以前,第一阶段母体又经历了第二次撞击,分裂出第二阶段母体,近似球形,半径约2米,重约10吨。

    1976年3月8日,第二阶段母体在太空无所皈依、漂泊了40万年的它注定要魂归大地的日子。

    这一天,它刚好跟地球的轨道相交,又在距离地面17—23千米的高空发生多次小爆裂,使陨石的边缘部分不断剥裂,并在大约19千米的高度发生过一次主爆裂,使吉林陨石第二阶段母体爆裂崩解成许多碎片。陨石在一边坠落一边飞行的过程中,最大的一块跑得最远,剩下的,按照重量的次序,由远而近,使之整个落地点如同筛子筛过一般,成为地球历史上保留下来的最完美最经典的一张陨石雨分布图。

    随后,1976年9月12日,天空中突然出现几条非常巨大的火龙,从云南开始,经贵州,入四川,直到重庆一带才消失。同样是轰隆轰隆巨响,声威像雷鸣布阵,闪电摇旗。一听到这个消息,欧阳自远就知道又一场陨石雨降临了。在第一时间,欧阳自远组织了13支队伍,去追寻陨石。这场陨石雨的范围更大,由云贵高原到成都平原,最后只在贵阳附近清镇县的一个小镇上,找到了很小的两块。

    拿回地球化学所研究,发现这是一种很特殊的陨石,是世界上极为珍稀的顽火辉石球粒陨石,它是在靠近太阳附近形成的,不是像普通球粒陨石一样,是在离太阳很远的地方形成的。它的形成条件、形成环境对于人类认识太阳系的起源、地球的起源都是非常珍贵的标本,目前世界上只找到几块。

    几十年来,地化所对这两块陨石的研究从没有停止过,而且不断有新的发现,仅在这两块陨石的研究上就出了三位博士。

    1976年里的这两场陨石雨,尤其是吉林陨石雨,是中国陨石研究的里程碑事件,给中国天体化学的形成与发展带来了曙光。正是由于长期对地外天体——陨石、宇宙尘和相关知识的研究与积累,欧阳自远被委以组织由全国有关研究单位及高等院校参加的全国性联合科学考察组的重任,对吉林陨石进行了世界上规模最大的、深入而系统的综合性研究,并获取了极大的成功,发表了近百篇具有国际先进水平的论文。特别是在国际上首次提出的“吉林陨石多阶段宇宙线暴露历史”和“吉林陨石形成演化模式”,不但得到了广泛的认同和应用,而且成为目前国际陨石学研究领域的一个经典模式。

    此后的10余年中,欧阳自远在《中国科学》《地球化学》等刊物上发表了50余篇研究论文,主编了《吉林陨石雨论文集》和《月质学研究进展》,在多次全国性和国际性的学术会议上报告和介绍了吉林陨石的研究成果,并被国内外的教科书、专著、大百科全书等引用。

    欧阳自远作为第一作者提交的《吉林陨石综合研究》成果,获1985年中国科学院科技进步奖一等奖,1987年国家自然科学奖三等奖。美国科学院院士安德斯对该项成果十分赞赏,认为“中国的陨石研究已达到国际先进水平”。

    中国的陨石研究从此进入系统阶段。

    我们中国科学家提出了世界上最为完整细致的陨石形成演化模式,为研究太阳星云凝聚过程提供了新证据,对了解太阳系的早期演化过程具有重要意义,并为太阳系形成后的行星演化过程提供了对比标准。

    与此同时,培养了一支高水平的陨石研究队伍,开创了我国陨石学与天体化学研究的新阶段。

    世界上14个国家近30个实验室,也对吉林陨石做了较深入的研究。世界上著名的陨石学权威们一直认为:在全世界已收集的陨石中,吉林陨石是研究工作做得最为系统的陨石之一。吉林陨石的形成与演化过程,对太阳系的化学演化提供了许多有价值的论证。

    陨石,是宇宙馈赠给地球的礼物,深藏着无尽而深邃的信息。陨石,也是宇宙馈赠给欧阳自远的礼物。

    为了能把吉林陨石雨这一世界自然奇观再现在世人面前,让人们更好地了解吉林陨石,把科普知识融入邮票这一文化事物,1999年1月28日,国家邮政局邮资票品司最终批准了《吉林陨石雨》邮票的选题。2001年8月,邮票印制局邮票图稿部的设计人员、吉林市博物馆杨承志、吉林省邮票公司设计者于卫华以及北京的设计者共同参与邮票的设计,并由欧阳自远担任主要负责人。2002年10月列入了2003年邮票发行计划。

    《吉林陨石雨》邮票共3枚。此套邮票设计严格按照邮票印制局的设计要求,对有关背景资料进行了科学的艺术再加工。邮票追求风格统一、内容真实、有纪念意义。总体设计以蓝色为主色调,以渐变的蓝色体现宇宙的深奥和画面的多层次性。以陨石的降落、分布和1号陨石为主题图案,体现出这次陨石降落现象最壮观、分布面积最广、形成最大陨石单体等特点。以陨石降落的宏观地点——地球、亚洲大陆,微观地点——中国吉林省吉林市,1号陨石降落形成的巨大陨石坑等为主题背景,通过对陨石雨降落过程的形象再现,来表达这次陨石雨对我国天文研究方面的特殊意义。

    $阿波罗的礼物

    当1978年的曙光从地平线以崭新的姿态照耀中国大地时,中美两国的首次交往居然与月球息息相关。

    1978年,美国总统卡特的特使、美国国家安全事务顾问布热津斯基先生访问中国,卡特总统通过他送给当时的中国领导人华国锋两件礼物:一面中国国旗,曾由“阿波罗”号带上过月球;另一件是由“阿波罗”号宇航员从月球上取回来的一块岩石样品。岩石样品被浇铸在一块有机玻璃内,其上是由有机玻璃制成的凸透镜,起放大作用,让岩石看起来有大拇指般大,可实际上它只有1克重。

    对于在对外交往中习惯于送熊猫、瓷器、国画等传统礼物的中国领导人来说,接过这两件礼物,大约会感到有些突兀。但你不能不承认,来自遥远的月球的它们,的确是非同一般的礼物。在“阿波罗登月”已经结束6年之后,还选择它们做礼物,美国人可能仍存有某种深意……

    “阿波罗”号飞船曾经6次成功登月,分别是阿波罗11号、12号、14号、15号、16号和17号。美国方面没有说明作为礼物的这一小块岩石是哪一次登月、在月球上哪一个地方采集的。无疑,美国为中国出了一个谜语,或许,这还是一个世界对另外一个世界的叩问。

    华国锋随即询问中科院,有谁能搞清这块石头?

    中科院说:“有人,这人在贵阳呢。”

    于是,地化所立即派人到北京取回了这块月球岩石,又交到欧阳自远的手中。此时欧阳自远的心情,恰似“众里寻他千百度,蓦然回首,那人却在,灯火阑珊处”。欧阳自远小心翼翼地在高洁净的手套箱内用螺丝刀将有机玻璃撬开,用镊子取出有小指甲盖一半大的月球岩石。欧阳自远不但知道这镊子下小东西的巨大科研价值,而且还隐隐约约地感到,这可能是未来岁月里生长起中国自己的探月工程大树的第一颗种子。

    在生活中一向稀里糊涂的欧阳自远,面对科学探索时却总是想得非常周到细致,欧阳自远将这块黄豆般大小的岩石一分为二,一半用于科学研究,另一半珍藏在北京天文馆让公众参观。随后,这半块岩石就成了“杨白劳”,欧阳自远所在的地球化学所则是“地主庄园”,组织全国有关科研单位的三四十位“黄世仁”,对其进行了无情地“盘剥”“压榨”:岩石学、矿物学、主量与微量元素、月岩冲击效应、微细结构、矿物晶体的表面结构、月岩所处的环境、月岩的历史……凡是能做的研究都做了。在课题的轮番研究中,先后发表14篇有关论文。在此基础上,欧阳自远认定这块岩石样品是由“阿波罗17号”的宇航员登月时采集的70017-291号样品。欧阳自远还确认了岩石的采集地点,以及岩石的所在位置是否有阳光照射……

    最后,美国人不得不服气地说,真没想到,我们什么都没说,你们居然都搞清楚了。

    这是欧阳自远第一次和月球如此“亲密接触”,尽管实际接触到的只是月球上的1克岩石,但对于欧阳自远来说,震动却非常大。欧阳自远深深感到,自己以及算是刚刚起步的中国空间探测与月球研究,必须走出去了。

    从1981年起,欧阳自远十数次应邀到原联邦德国、美国、英国、日本、苏联,与各国著名学者合作,开展天体化学领域的研究。

    在美国,欧阳自远与加州大学洛杉矶分校、密歇根大学、伊利诺伊大学的天体化学家合作,不仅研究陨石,还延伸到测试陨石中的磁单极子,这是一种过去从未发现过的粒子。

    到苏联,欧阳自远在苏联研究月球、金星、火星的中心——科学院属下的以维尔纳茨基命名的地球化学与分析化学研究所访问讲学,一口娴熟的俄语终于“天高任鸟飞”。

    到英国、日本,欧阳自远分别与伯明翰大学、剑桥大学、东京大学宇宙线研究所合作研究。

    20世纪的最后20年,改变世界格局的旧板块的消失与新板块的隆起,在地平线上推演出多少惊心动魄、天崩地坼的风景,令人喟叹,或是热泪长流。

    其中,给欧阳自远留下难以磨灭印象的是在德国与苏联。

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