中國物理學會期刊網 - 火星是否有過生命？通過來自火星的隕石，我們找到了最接近這個答案的證據

我從2006年開始做隕石研究，

經手的隕石大概有好幾千塊，

但是在野外找到隕石的感覺還是特別難忘的。

胡森·中國科學院地質與地球物理研究所研究員

格致校園第30期 |2022年7月23日北京

大家好！我是胡森，來自中國科學院地質與地球物理研究所，非常榮幸給大家介紹一些關於隕石的故事。

隕石能告訴我們什麼？

沿着隕石，我們可以追溯太陽系發生的很多事情。所以隕石是天上掉下來的星星，也是太空帶給我們最珍貴的禮物。

那麼首先來看什麼是隕石。我們知道，隕石滑落天空的時候，會高速地穿過大氣層摩擦生熱，這個現象通稱火流星。火流星沒有燒完的、落在地球上的東西就是隕石。

大家可以想象一下隕石降落，是不是和看到的這張圖是一樣的？其實，我們的神舟飛船返回地球的時候，和隕石降落是同一個現象。我們也可以看到宇宙飛船發光，在飛船上也會產生部分燒灼痕跡，這和隕石是非常相似的。

▲石隕石

也正是因為這個過程，能讓我們去區分什麼是隕石，什麼不是隕石。所有的隕石經過大氣層的時候，它都會留下痕跡。燒蝕的痕跡會在隕石的表面上留下印記，形成一層黑黑的、薄薄的、1毫米左右厚的熔殼。

▲左：鐵隕石

右：石鐵隕石

科學家經過很多年的研究，發現隕石其實也分很多類。通過隕石中金屬鐵鎳的含量，可以將隕石分成石隕石、鐵隕石，還有右圖這樣非常漂亮的橄欖隕鐵，屬於石鐵隕石。鐵隕石里90%以上都是鐵鎳金屬，我們可以看到一些它自身具有的獨特特徵（左圖）。這些隕石基本上都是來自位於火星和木星之間的小行星帶，因為這些小行星的軌道很容易受到其他行星的軌道擾動，落到地球上就變成了隕石。

▲左：月球隕石

右：火星隕石

最近幾十年，科學家們也同時發現：除了來自於小行星的隕石，還有來自於月球和火星的隕石。對於我們的月球探測、火星探測，它們會告訴我們很多很多相關的故事。

那麼接下來，如此神秘隕石具體能告訴我們什麼？

這是一塊非常著名的隕石。1969年，它降落在墨西哥的阿連德鎮，所以也叫阿連德隕石（Allende）。這塊樣品最獨特的地方在於它保存了太陽系最早形成的固體，就是圖片中綠色箭頭所指的，放大到右下角的CAI，也叫富鈣鋁的包體。它幫助科學家精確劃定了太陽系演化的起點，得出太陽系的年齡是45.67億年。正是因為這塊樣品這麼獨特，科學家們才能根據這塊樣品去追溯、去發現我們太陽系在45.6億年前發生了什麼事情。它也幫助了好幾百位博士通過研究它拿到了博士學位，所以這是一塊非常重要的標本。

人類去探測火星，其實最重要的目標就是探測生命。但是目前為止，火星隕石是唯一能在實驗室開展研究的火星樣品，預計到2030年左右，我們才能把火星樣品從火星帶回來。

這是1984年美國南極考察隊在南極的阿倫山脈回收的一塊樣品，叫做ALH84001。在1996年，一個震驚全球的結果誕生了：在這塊火星隕石中找到了化石！就是右圖中像蟲子的這個部分。找到化石就說明了火星有生命。不過，後續研究發現，右圖中這個疑似蟲子的東西還真不是化石，而是一個定向排列的碳酸鈣，和生命沒有相關性。但是，這個工作直接促進了人類對火星的探測，包括後面的機遇號、勇氣號、鳳凰號、好奇號、毅力號，也包括我們現在的天問一號，都是為了去火星尋找與生命相關的一些痕跡。

2011年，提森特隕石（Tissint）在摩洛哥降落，它在降落的時候就被人們發現了，所以它基本上沒有受到地球有機物的污染，給我們提供一個非常好的機會來研究火星是不是曾經具有有機物或者生命。經過實驗室分析發現，這塊樣品裡面確實含有很多富碳的東西，可能是和生命相關的，這是我們目前為止能找到的最接近火星是否有生命的答案的證據。

所以說，隕石不僅可以探測太陽系是怎麼來的，而且幫助我們更加了解月球和火星。

去哪裡去找隕石？

已完成：30%//////////

前面提到的這些隕石，有我們找到的，也有很多是全球的隕石愛好者找到的。那麼去哪裡找隕石？任何人找隕石最先想到的可能就是南極。

首先，南極是塊大陸，表面覆蓋着冰層，冰層和隕石的顏色對比度很大，更容易發現隕石。第二，南極溫度很低，石頭落到南極的時候，不容易風化消失變成土。

但是，科學家們去南極找隕石也不是一帆風順的。這是我們國家第四次格羅夫山考察隊在南極找隕石的照片，大家都是貓着腰去找隕石的，特別投入。找到隕石的時候，都會留下發現者的名字。另外還有一件很有意思的事，南極有的區域找了三四次，每年都能找到樣品，就像割麥子一樣，每年都能長出一茬來。

我們將已找到的隕石區域投到南極的地圖上，綠色的是美國隊找到的樣品，藍色的是日本隊，紅色的是中國。我們中國隊雖然只去了一個點，但在這一個點就找到了1萬多塊樣品，是目前為止南極最富集隕石的區域。

從地圖上可以看出來，南極隕石的分布是有規律的，不是隨機分布的。那麼為什麼有的地方沒有隕石，有的地方有而且這麼富集？這可以用上面這張圖來去解釋它。所有的隕石落在南極的時候會被保存在冰層或者雪裡面，長時間來看，南極的冰雪會像水流一樣流動。那麼特別是遇到山的阻擋的時候，冰相對於石頭來說，更容易蒸發掉，直接參與了大氣的循環，但是石頭就保存下來了。這就是南極為什麼會有這麼多隕石的原因。

這是我們的兩位工作人員，一位是機械師，一位是記者朋友，他們找完隕石最開心的時候。每人肩上扛了一袋子「天上的星星」，臉上泛出來最天真、最燦爛、最滿足的笑容。

我也有一次親身找到隕石的經歷。說實話，我從2006年開始做隕石研究，做到了2010年的時候，我經手的隕石大概有好幾千塊，但是在野外找到隕石的感覺還真是不一樣。

我們那次隊裡有10位隊員，我排行老9。可能大家都看不清楚，都夠黑的對吧。因為南極的那些自然條件，需要很多的防護裝備。這一次組隊也很有紀念意義，也是我們南極考察以來首次有女隊員進入內陸考察。我們第一站設的目標就是南極格羅夫山的最高峰，叫做梅森峰。

這是梅森峰的照片，大家可以看到它周圍全是藍冰。我們當時看到山腳下布滿了石頭，心裡哇涼哇涼的，這怎麼能找到隕石？全是石頭，相當於要在石頭裡面挑石頭，跟海底撈針是一個道理。但是，在裡面仔細搜索幾遍之後，我們就發現說這石頭也不錯。有直接從梅森峰掉下來的，也有從別的地方搬運過來的。能把別處的石頭搬運到梅森峰的腳底下，那麼也可以把別處的落下來的隕石搬運到這兒。

所以我們還是懷着一顆堅持的心，希望能在這裡找到隕石。在這個地方第一次找隕石確實很不容易，從早上到晚上，就在快結束、預計可能再干半個小時，要是再找不到就要回營地休息的時候，我們看到了一塊樣品。我第一次看到隕石，確實不太敢認，只是看着這塊樣品有點像。為了確認，我們趕緊把墨鏡和風鏡摘了，趴在地上看，最後發現了熔殼，才確定這是塊隕石。所以我們趕緊跟我們隊長說，隊長，我們找到樣品了，找到隕石了。