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陨石是怎么鉴定的?Comments>>

发表于 2013-05-28 10:31 | Tags 标签:, ,

【2013年车里雅宾斯克陨星坠落后留下的尾迹。图片:Nikita Plekhanov】

近几天,微博天文圈爆发了一场激烈辩论,被圈内同好们谑称为“一块陨石引发的血案”,辩论双方一边是北京天文馆馆长朱进,另一边是中国陨石收藏家协会会长徐淑涛以及山东省陨石专业委员会徐淑彬。事件起因是北京天文馆主办的《天文爱好者》杂志,在2011-2012年的杂志上连续发表文章,认为陨石专业委员会“大肆宣传错误的陨石知识”以及贩卖假陨石;负责组建北京天文馆陨石实验室的朱进随后认为,陨石专业委员会在2011年春季举办的陨石拍卖会上拍卖的陨石,“没有一块是真的”,而两位徐先生认为这“纯属造谣污蔑”,“朱馆长不懂陨石”,并“建议撤销北京天文馆”,双方争执遂升级。

这场辩论引出了一个有意思的问题:陨石到底是怎么鉴定的?考虑到目前国内有许多投资者开始对投资珍稀物品感兴趣起来,我想,这一个问题的回答除了能满足大家的好奇心之外,还能有一些实际意义。不过,这么一个问题可不是三言两语就能简单回答的,我不妨以一个小故事开头。

排除陨石是比确认陨石要容易得多的

我们这入学的第一门课是一门叫“行星科学导论”的短期课程,其中一天是专门讲陨石鉴定和“陨石坑力学”。陨石学是地质学家们的领地,因此讲课的是系里一位专门做行星地质学的教授,他同时负责教宇航员地质学,并曾多次到两极地区研究陨石坑。那天上完课之后有一个小测验,就是分发一堆石头,要求判定是否陨石。这个测验对我这个非地质出身的人简直是太难了——虽然其中有一半的石头是很容易排除的,但剩下另一半的石头看起来全都模棱两可,我上看下看左看右看,最后实在没办法,都填了“需要检验”,没想到教授看了之后笑眯眯的说:“这很正常,因为有不少石头就是要拿到实验室才能下定论的。”

这个故事佐证了一点:在绝大多数情况下,要肯定一块石头是陨石,光靠眼看手摸是不够的,光靠照片则更不够,靠手机拍的照片就更更不够了。但反过来说,否定一块石头是陨石则容易许多。因为陨石在野外是非常稀少的,远远少于黄金,如果一块石头不具备陨石的多数特征,那很可能这块石头只是一块普通的石头而已。总结起来就是:你可以排除不是陨石的石头,但如果你怀疑一块石头是陨石的话,唯一靠谱的办法是:拿去地质实验室化验。

我们课题组里有一位专门研究陨石的教授,前段时间由于系里的楼翻新,他和我共用一间办公室。由于他的研究领域,经常会有自称“发现陨石”的人打电话来找他,但他时常去野外,为了避免我被问得张口结舌,他就在电话边上留了一张卡片,卡片上写了几个问题,以方便我回答这样的电话。他有一次和我开玩笑的说,“你不是上过短期课程嘛,如果你都能很肯定地排除,那我就没必要看了。”在那间办公室的三个月,我接过三次这样的电话,三次都被我排除掉了,不过其中有一位哥们还相当执着地认为他找到的一定是陨石,即使是教授本人也说服不了他,我们只好采取“终极建议”—— 建议他和某地质博物馆联系,因为“他们更感兴趣”。

【1909年发现的Murnpeowie铁陨石,通体遍布气印。James St. John摄。】

【1971年坠落于巴西的Marília陨石,从破损处可以看到覆盖陨石表面的黑色熔壳。】

潜在陨石应该具备哪几个特征?

征得教授同意,我将卡片内容,结合一些研究单位网站上提供的资料(比如这里这里以及这里),为大家总结一下潜在陨石可能具备的特征。

第一:熔壳(fusion crust)和颜色。陨石在通过大气层时,其表面会烧蚀并产生熔壳,大多数陨石的熔壳呈黑色,但坠落时间较久远的陨石熔壳可以因风化作用而变成深褐色。需要注意的是,玻璃陨石(又称“雷公墨”)可能有其他颜色,但玻璃陨石并不是陨石,通常认为它们是陨星撞击地面时飞溅的地表物质和陨星碎屑冷却形成的

第二:外观和密度。陨石极少呈大致球形或者有尖角,大多数陨石的形状都比较不规则,但边角都较圆滑。陨石极少有天然形成的空洞。绝大多数陨石都比同体积的一般地球岩石要重,铁陨石平均要重3.5倍左右,石陨石也有1.5倍。

第三:气印(regmaglypts)。大多数陨石表面都相当光滑,有许多陨石表面有类似于拇指按过的气印。

第四:磁性。大多数陨石都或多或少地具有磁性,铁陨石尤其明显。

如果以上四点都能满足,那这块石头可以拿去实验室做进一步鉴定;但如果大多数不满足,那这块石头很可能只是一块普通的石头而已。

到了实验室检测阶段,最常用的“法宝”是靠检测石头中镍的含量。镍在地球上较稀少,但在陨石中广泛存在。按照这里的说法,去找实验室做这样的一个化验只要花几美金,但如果能证明眼前的一块潜在陨石中镍的含量在3-10%之间,这几乎就能肯定它的陨石身份了。

一些与陨石有关的事实

华盛顿大学圣路易斯分校的Randy Korotev教授是第一批分析阿波罗11号带回的月岩的科学家之一,在圈内很有名望。由于不堪各种报告“陨石发现”的热心人士的“骚扰”(单是在2012年,他就被来自64个不同国家的907位热心人士骚扰了2277次,平均每天有个六七次),他弄了个网页,列了63条“与陨石有关的事实”,在此我选摘了一些有意思的条目翻译出来,供大家参考(括号里的注释是本人添加的,破折号后的注释是作者原文)。

1. 找到陨石的概率非常非常小。即使是有经验的陨石猎人,也可能要好几年才发现一枚陨石。(美国全境,含阿拉斯加和夏威夷,平均每年发现7.6枚陨石)。

5. 看起来像陨石的石头未必真是陨石。

11. 如果这块石头看起来像烧过的,那它可能不是陨石。——因为陨石并不“燃烧”,而是被“熔蚀”。

13. 表面的凹陷并不一定就是气印。

42. 如果这块石头是你在河床、河边,或者任何有大量石头的地方发现的,那它可能不是陨石。——如果你不想花很长时间找你的车的话,最简单的办法是把车停在空的停车场里。

44. 超级硬的石头可能不是陨石。

50. 如果这块石头在你家里放了N年,那它可能不是陨石。

56. 用充斥着各种莫名其妙的伪科学词汇(原文:pseudoscientific mumbo-jumbo,看《生活大爆炸》的筒子必须知道后一个单词!)推销价格奇高的“陨石”的广告,大多数就是在卖一些普通的石头而已。——因为总有的人吃饱了撑着没事干。(美国的例子

57. 如果你找到了一块真陨石,它未必有你想象的那么值钱:例子(这枚7.4克陨石卖11美元,大约70人民币)

62. 请先把“陨石”的英文拼对…… (拼不出来的筒子请自行抄写100遍,中文读音读错的筒子请自行面壁,另外进阶爱好者们请解释“流星”、“陨星”、“陨石”、“陨铁”、“陨冰”、“流星体”、“小行星”、“彗星”等名词的区别和关联)

Korotev教授还在个人声明里还来了个美国式幽默:如果某个在高速公路上运动的物体有四个轮子、两盏灯和一个后尾箱,那它更可能是辆轿车而不是外星人的飞行器。

题外话:陨石买卖

下面讲点儿和科学不怎么沾边的题外话:陨石买卖。

徐淑彬在其个人博客里表示将“介绍(北京)天文馆如何……盗割国宝陨石境外出卖”(这里删掉感情色彩比较浓厚的词汇),这又是怎么一回事呢?据我了解,国内尚未对陨石保护与买卖进行立法,因此即使北京天文馆参与买卖陨石,只要买卖的的确是真陨石,又得到法定的所有人的许可,我暂时看不出有什么违法之处。不过,如果北京天文馆或者其他任何组织或个人将不是陨石的石头定性为陨石并试图出售,这一行为倒是可能涉及诈骗,这就有可能触犯法律了。

在国外,陨石保护与买卖又是个什么情况呢?这潭水挺深的,我就只讲一个我知道的故事。2009年9月25日,一颗陨石坠落于加拿大的格林姆斯比镇,被我们课题组的全部设备(包括全天摄像监控网、多站雷达和次声探测阵)悉数观测到,这绝对是RP爆表的一件事啊!全组人员立即出动搜寻陨石,很快在某家人的后院中找到了一些几十克的陨石碎片,并以市场价把它们请到了我们实验室。但根据观测数据,陨石中应该还有一枚1千克左右的巨大碎片,根据推测,非常可能落到了相邻的一户人家里,但那户人家始终不愿意研究人员进入他们家的院子进行搜寻。后来,小镇的人纷纷传说,这家人找到了那枚巨大的陨石,并将其当成神物对待。由于这边的法律严格保护私有财产,而陨石掉到他们家的院子里,成为他们的私有财产也毫无疑问,所以尽管大家都知道这次RP极高的事件的重大价值,但对那户“硬骨头”仍然无可奈何。

小结

其实说来说去,我主要就在说一个意思:陨石是非常稀少的,排除陨石是容易的,认定陨石是相当难的。我们还是引用Korotev教授写的“陨石事实”里的最后一条好了:如果有专家或者号称专家的人很肯定地说你手里的石头不是陨石,相信他!

感谢:El Mah-Dia Ibrahim,Prof. Phil McCausland,微博网友 光头怪博士、EchoScorpius、云舞空城的围脖、传奇般的狐狸列那 的讨论。

【论文交稿之后,导师给我的小奖励——近距离接触课题组刚添的车里雅宾斯克陨石。下面是陨石空爆炸裂的窗子的碎玻璃。】

原文发表于 叶儿山博客

拓展阅读:《镍:石之圭臬》

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9 Responses to “陨石是怎么鉴定的?”

  1. 搜主意说道:

    陨石或陨铁是否带有更高计量的放射性?

  2. 搜主意说道:

    陨石的的这个“石”,那种元素比例最高?硅?

  3. 你明白说道:

    我和藓就是有缘啊可惜再也不怕了【t。cn/zOjsnMZ】

  4. 水嫩紧致说道:

    20岁的水嫩肌肤,年轻的秘密【t。youth。cn/url/CJq】

  5. Pasternak说道:

    车里雅宾斯克陨石已经找到了?发现了多少块?

  6. 游子意说道:

    但如果你怀疑一块石头是陨石的话,唯一靠谱的办法是:拿去地质实验室化验。
    -------------------------------------------------------------
    我明白你的意思,你的本意是:如果你想确定一块石头是陨石,你需要去实验室化验。

    但你这种说法容易让某些人误解成:如果你想否认一块石头是陨石,你应该去实验室化验。

    对于陨石这类稀少的东西,应该是谁主张,谁举证。而不是要求质疑者去做化验。

  7. 耿冬冬说道:

    能够近距离接触这样外太空的物质,的确是件很幸运以及幸福的事情。
    话说自己对陨石的兴趣一下子上来了啊!

  8. 过客说道:

    赞文章,非常有意思!一个小错误:华盛顿大学没有圣路易斯分校。Washington University in St. Louis 是一所独立的私立大学,翻译成圣路易斯华盛顿大学更为合适。

  9. 胡志成说道:

    文章很好!我也有块石头,困扰我多年:石头外面有一层薄薄的灰色,嵌有细小的结晶体,之后是褐色的熔壳,因为保存完好,里面的石头是什么颜色不得而知。另外它没有磁性,没有棱角,也不光滑,有裂纹,有熔流线,手摸是砂纸感觉,重量有300克,呵呵!这是什么石头,真想知道真相。希望能和感兴趣的朋友交流。QQ:1312486872

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