隕石的落地年齡 (Terrestrial Age),是指隕石隕落到地球以后所經(jīng)歷的時(shí)間,也稱居地年齡。
在太空中運(yùn)行的隕石母體,暴露在初級(jí)宇宙射線照射下,內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生各種類型的高能核反應(yīng)和低能核反應(yīng),形成多種放射性和穩(wěn)定的核素,稱為宇宙線生成核素,或簡(jiǎn)稱宇宙成因核素。當(dāng)隕石墜落于地球,受到地球濃密的大氣層的遮蔽,隕石失去了初級(jí)宇宙射線的照射環(huán)境,隕石所含有的宇宙成因核素不再增加,原有的宇宙成因核素逐漸衰變消耗。通過測(cè)定隕石的宇宙成因核素的放射性強(qiáng)度,可以確定隕石的落地年齡。
絕大多數(shù)保存下來的隕石都是降落并尋獲于地表或淺層地表,譬如農(nóng)田、沙漠、南極冰層,甚至是屋頂或汽車尾箱。這些地表隕石的落地年齡通常比較短,多數(shù)不足20,000年,因?yàn)榈厍虮砻媸且粋€(gè)相對(duì)潮濕的氧化環(huán)境,不利于隕石的長(zhǎng)期自然保存。
但也有極少數(shù)隕石落地之后隨即被地質(zhì)變動(dòng)所掩埋,并在較深的沉積地層得以長(zhǎng)時(shí)間保存。目前已知的落地年齡最長(zhǎng)的隕石是Lake Murray,一塊總重270公斤的IIAB隕石,1933年發(fā)現(xiàn)于美國俄克拉荷馬州。這塊鐵隕石嵌在下白堊紀(jì)的沉積砂巖地層中,落地年齡達(dá)到1.2億年。研究表明,墜落地點(diǎn)曾經(jīng)是靠近海岸的淺灘地區(qū)。Lake Murray隕石的表層已經(jīng)高度氧化,但核心部分的八面體結(jié)構(gòu)和鐵鎳化學(xué)礦物成分都得以較為完好地保留下來。在所有已知隕石中,Lake Murray的落地年齡暫居第一,堪稱化石級(jí)隕石。
說到化石級(jí)隕石,就不得不提到一個(gè)相關(guān)的概念,隕石化石。必須首先明確一點(diǎn),隕石化石不是真正意義上的隕石,而是遠(yuǎn)古隕石的殘余物,是化石,屬于地球巖石。年代最為久遠(yuǎn)的一塊隕石化石是1987年發(fā)現(xiàn)于瑞典的Osterplana,它曾經(jīng)是L型球粒隕石,被周圍的石灰?guī)r地層所包裹,原有的化學(xué)礦物組成已經(jīng)完全被地球礦物交代并與它周圍的巖石融為一體,但它依舊保留了球粒隕石特有的巖石學(xué)結(jié)構(gòu),研究者正是依據(jù)它的結(jié)構(gòu)特征,推斷出它曾經(jīng)的地外屬性。Osterplana所處地層為奧陶紀(jì)早期,距今約4.8億年。
古隕石揭示早期太陽系
為了理解地球最早的歷史——從太陽系形成材料成現(xiàn)在的分層的金屬地核和地幔和地殼——科學(xué)家期待隕石。新的研究團(tuán)隊(duì)包括卡內(nèi)基的Doug隆隆聲和黎平秦關(guān)注一個(gè)特別舊類型的隕石稱為diogenites。這些樣品是通過使用一組技術(shù),包括精確分析的某些元素的一些重要線索太陽能系統(tǒng)最早的化學(xué)處理。這樣的信息是重要的,了解我們的太陽能系統(tǒng)發(fā)達(dá),來支持可居住的星球——地球。他們的工作是7月22日在線發(fā)表的《自然地球科學(xué)》上。
為了理解地球最早的歷史——從太陽系形成材料成現(xiàn)在的分層的金屬地核和地幔和地殼——科學(xué)家期待隕石。新的研究團(tuán)隊(duì)包括卡內(nèi)基的Doug隆隆聲和黎平秦關(guān)注一個(gè)特別舊類型的隕石稱為diogenites。這些樣品是通過使用一組技術(shù),包括精確分析的某些元素的一些重要線索太陽能系統(tǒng)最早的化學(xué)處理。他們的工作是7月22日在線發(fā)表的《自然地球科學(xué)》上。
在一些點(diǎn)在類地行星或大型機(jī)構(gòu)從太陽系周圍增生物質(zhì),它們分化成一個(gè)金屬核心,asilicate地幔和地殼。這涉及大量的加熱。這些熱量的來源是短暫的放射性同位素的衰變,能量轉(zhuǎn)換,發(fā)生在致密金屬是物理隔絕,更輕的影響硅酸鹽、大對(duì)象。研究表明,地球和月球的披風(fēng)則可能形成超過44億年前,火星的45億多年前。
從理論上講,當(dāng)一個(gè)行星或大型體劃分足夠形成一個(gè)核心,某些元素包括鋨、銥、釕、鉑、鈀和錸已知作為高度親鐵元素被隔離到核心。但研究表明,常年積雪的地球、月球、和火星的包含更多的元素比他們應(yīng)該。科學(xué)家們找到了一些理論出現(xiàn)這種情況的原因和研究團(tuán)隊(duì),包括第一作者詹姆斯·天的斯克里普斯海洋研究所和大學(xué)的理查德·沃克從探索馬里蘭設(shè)置這些理論通過觀察diogenite隕石。
Diogenites是一種隕石可能來自小行星灶神星,或類似的身體。他們代表了太陽系最古老的現(xiàn)有熱化學(xué)處理的例子。更重要的是,灶神星或他們的其他父母的身體都足夠大,經(jīng)歷了一個(gè)類似的分化程度,從而形成地球的一種尺度模型的類地行星。
研究小組檢查了七diogenites從南極洲和兩個(gè),降落在非洲沙漠。他們能夠證實(shí)這些樣本來自不少于兩個(gè)母體,結(jié)晶的礦物發(fā)生在約46億年前,只有200萬年后冷凝的太陽系中最古老的固體。
檢查的樣品確定,高度親鐵元素出現(xiàn)在diogenite隕石期間在場(chǎng)形成的巖石,這只會(huì)發(fā)生如果晚加法或“增生”這些元素的核心形成后發(fā)生。這個(gè)時(shí)機(jī)晚了吸積是比我們?cè)日J(rèn)為的要早,早于類似的過程被認(rèn)為發(fā)生在地球、火星或月球。
值得注意的是,這些結(jié)果表明,吸積,核心的形成,主要分化,和后期吸積都完成在2到300萬年在一些父母的身體。對(duì)于地球,緊接著地殼形成、發(fā)展的氛圍,和板塊構(gòu)造等地質(zhì)過程,因此這個(gè)階段的證據(jù)不再保留。
“這個(gè)新的理解diogenites給我們一幅更好的早期的太陽系和將幫助我們了解地球的誕生和起步階段,“隆隆聲表示。“很顯然,我們現(xiàn)在可以看到,在行星形成早期事件設(shè)置階段很快為曠日持久的后續(xù)的歷史。”
隕石坑是古隕石的撞擊的證據(jù)
兩個(gè)巨大的隕石坑,抨擊了數(shù)百萬年前由隕石從空間,最近被發(fā)現(xiàn)在密歇根南部,根據(jù)密歇根大學(xué)的天文學(xué)家理查德·泰斯科。
“較大的兩坑被發(fā)現(xiàn)在1990年由四個(gè)科學(xué)家從加拿大地質(zhì)調(diào)查,”泰斯科說。在研究磁和重力的地圖區(qū)域,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了超過一英里的火山口下面的床北港就休倫湖畔休倫人。“雖然潛水員參觀湖底會(huì)看不出它的存在,它的塊大小和5億歲的年齡使它成為地球上最大的和最古老的影響疤痕,“泰斯科說。
第二個(gè)密歇根坑被發(fā)現(xiàn)在卡斯縣1987年由蘭德爾·米爾斯汀的密歇根地質(zhì)調(diào)查。他正在調(diào)查信息從大約100試驗(yàn)井鉆在該地區(qū)。“這火山口位于南部的一個(gè)小村莊,名叫卡爾文中心埋大約100到400英尺在表面之下。現(xiàn)在覆蓋著農(nóng)場(chǎng)和森林,這是五英里寬,4.4億歲,是挖掘?qū)ο蟮拇笮〉囊粋€(gè)足球場(chǎng),”泰斯科說。
大約140隕石坑是已知的在世界范圍內(nèi),根據(jù)泰斯科。“他們被炮彈爆炸的規(guī)模和更大的房子,來到這里是來自小行星帶位于火星和木星之間的行星,”他說。“這些對(duì)象幾乎都是石頭或巖石像。通常需要一個(gè)專家來區(qū)分一個(gè)來自普通的巖石在地球上發(fā)現(xiàn)的。”
一旦一個(gè)火山口形成,它會(huì)很快被侵蝕和沉積,Teske解釋說。因此,科學(xué)家們只知道最“近”成坑的歷史在我們的星球上,不到約年到過去。
“找到這些埋密歇根隕石坑幫助教兩個(gè)令人興奮的經(jīng)驗(yàn)。首先,最近的技術(shù)發(fā)展使用的那種由發(fā)現(xiàn)者可以識(shí)別存在埋坑。第二,研究埋在地下的坑可以讓我們看起來進(jìn)一步回過去記錄的地球已經(jīng)遭受了大塊的空間碎片,”泰斯科說。
只有大塊大塊的巖石物質(zhì)生存冒險(xiǎn)通過我們的大氣到達(dá)地面,根據(jù)泰斯科。“這對(duì)我們是好消息啊,個(gè)頭越大,少在空間;巨大的影響是罕見的。”
穿透地球的大氣層的速度超過7英里每秒,炮彈是強(qiáng)烈加熱摩擦和空氣分子。他們的外表面融化,由此產(chǎn)生的白熱的石頭滴是剝離的快速產(chǎn)生高速度的風(fēng)。原來大比男人的頭,這些對(duì)象是減少到拳頭大小的時(shí)候他們終于到達(dá)地面。小的根本就沒有在所有。
“雖然一個(gè)拳頭大小的物體落向地球某處每?jī)蓚€(gè)小時(shí)左右,幼年的幾率是非常小的,由什么“泰斯科說。“只有一個(gè)人夫人。安妮·霍奇斯的今天,在阿拉巴馬州。——記錄正在被一塊石頭擊中從天空。霍奇斯太太是在她的客廳沙發(fā)上打盹在1954年11月,當(dāng)一個(gè)pose石隕石撞穿她的屋頂,然后穿過臥室的地板上在最后反彈嚴(yán)重挫傷她之前電臺(tái)手臂和腿的。”
幾乎每年都險(xiǎn)些被報(bào)告為小型隕石掉在幾英尺的人,根據(jù)泰斯科。
隕星史
今天,我們很難相信,隕石在世紀(jì)初的啟蒙并沒有吸引很多嚴(yán)肅的科學(xué)關(guān)注。 當(dāng)他們這么做,他們通常被解釋大氣過程,如冰雹凝結(jié)云,陣雨或地面的巖石,被雷電擊中 - 故名“thunderstones”。 其他人則認(rèn)為,隕石是火山巖,主要爆發(fā)在猛烈噴出。 誰也沒有想到的可能性,隕石可能是從太空巖石。 直到19世紀(jì)初,大多數(shù)科學(xué)家分享艾薩克·牛頓的觀點(diǎn),即行星際空間中可能存在不小的對(duì)象 - 一個(gè)假設(shè),沒有留下石頭從天上掉下來的余地。
帕拉斯鐵和EF克拉尼
范式改變的道路上,在18世紀(jì)的最后十年。 1772年,在他的旅行通過西伯利亞偏遠(yuǎn)地區(qū)的代表女沙皇凱薩琳娜,德國著名博物學(xué)家彼得·帕拉斯檢查鎮(zhèn)附近克拉斯諾亞爾斯克 - 大眾韃靼表示,它已經(jīng)從天上掉下來一個(gè)巨大的鐵塊。 的鐵700千克引起了科學(xué)家的注意 - 部分覆蓋著一個(gè)黑色的外殼,并有許多半透明的橄欖石晶體(橄欖石)設(shè)置在其鐵基,帕拉斯的東西從來沒有見過,也沒有聽說過。 不知不覺間,他已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一種新類型的隕石,石鐵隕石,后來被他命名為:pallasites一類。
帕拉斯的后續(xù)報(bào)告鼓勵(lì)德國物理學(xué)家恩斯特佛羅倫克拉尼,發(fā)表他的大膽論斷,這和其他的發(fā)現(xiàn)實(shí)際上代表了真正的巖石從太空。 在他的小冊(cè)子,“帕拉斯鐵和其他類似的起源,以及一些相關(guān)的自然現(xiàn)象”,發(fā)表在1794年,他編寫了幾個(gè)隕石上發(fā)現(xiàn)所有可用的數(shù)據(jù)下降。 由此,他被迫作出結(jié)論,認(rèn)為隕石實(shí)際上負(fù)責(zé)的現(xiàn)象被稱為火球,并且,更重要的是,他們必須有他們的起源在外層空間。 他的觀點(diǎn)得到科學(xué)界的即時(shí)性和嘲弄。在18世紀(jì)90年代后期,從太空巖石只是沒有融入大自然的概念。 然而,大自然本身來克拉尼的援助在兩個(gè)目擊隕石跌倒的形式,使他的父親,一個(gè)嶄新的學(xué)科-科學(xué)隕星。
沃爾德平房和萊格勒
1795年12月13日,一石約25kg看到屬于世界平房,英格蘭的,由幾個(gè)目擊者。 秋天發(fā)生在光天化日之下,出一個(gè)清澈蔚藍(lán)的天空,駁斥如閃電或云凝結(jié)形成的隕石,最流行的解釋。 隨后分析了一個(gè)年輕而開明的英國化學(xué)家愛德華·霍華德,誰發(fā)現(xiàn)它含有鎳鐵金屬顆粒,組成類似克拉尼的著作中描述的鐵隕石,隕石世界平房。 1802年,霍華德發(fā)表了他的分析結(jié)果和他的結(jié)論爾德別墅事件,說服越來越多的科學(xué)家,的隕石實(shí)際上代表從天上掉下來的外星物質(zhì)。
然而,保守的科學(xué)家保持了大量的否認(rèn)明顯的事實(shí),其中一些最有影響力的成員所推崇的法國科學(xué)院院士。 他們的譏笑與嘲諷沉默了幾個(gè)月后霍華德的刊物:1803年4月26日,約3000石頭淋浴下跌萊格勒附近,法國,在光天化日之下被無數(shù)人見證。 這起事件引起了公眾的關(guān)注,提供了肥沃的土壤,為進(jìn)一步研究和隕星年輕的科學(xué)。 法國內(nèi)政部長(zhǎng)委托的年輕物理學(xué)家吉恩建樹比奧,法國科學(xué)院的成員,調(diào)查到了秋天,一個(gè)寫得很好的文件,終于打破了咒語。 萊格勒秋天和比奧隨后的出版引起了科學(xué)的山體滑坡,已編制在時(shí)間上克拉尼和霍華德毫無疑問的事實(shí)是真正的隕石從太空巖石,建立范式的變化。
從建國初期到現(xiàn)代的隕星
開創(chuàng)性的出版物,克拉尼,霍華德和比奧燃起了濃厚的興趣隕石的收集和研究。 主要在世界各地的博物館和機(jī)構(gòu)開始了自己的隕石收藏,其中一些已成為世界著名的為他們的隕石。 其中一些包括倫敦自然歷史博物館,自然歷史博物館,國家科特迪瓦自然史博物館,維也納,巴黎,博物館獻(xiàn)給Naturkunde,德國柏林和美國紐約自然歷史博物館,博物館。 在分析化學(xué)中的巨大進(jìn)步,在19世紀(jì)中期,隨著偏光顯微鏡的發(fā)明,幫助新一代的科學(xué)家認(rèn)識(shí)到某些隕石的共同特征,并導(dǎo)致一個(gè)復(fù)雜的分類系統(tǒng) ,今天仍然有效。
在過去的200年里,科學(xué)的隕星已經(jīng)成熟到一個(gè)高度跨學(xué)科的領(lǐng)域。 特別是,在20世紀(jì)的最后幾十年的發(fā)展,已經(jīng)徹底改變了年輕的學(xué)科,引進(jìn)新的領(lǐng)域,如行星,宇宙化學(xué),核科學(xué),無線電astronomics,以及獲得空間飛行和空間探測(cè)器的所有數(shù)據(jù)。 然而,我們?nèi)匀婚_始探索我們的太陽系,隕石和隕石可以幫助我們實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)有很多,因?yàn)樗麄儗?shí)際上代表太陽系內(nèi)的其他世界的樣本。 今天,我們已經(jīng)在我們的藏品中的一些隕石的起源解鎖的秘密。 這不是很偉大,我們認(rèn)識(shí)月球的遠(yuǎn)邊,表面的行星火星和一些小行星在我們的藏品 - 樣品,而不必投資于非常昂貴的太空任務(wù)? 看看我們的起源頁面了解更多關(guān)于這個(gè)迷人的主體和現(xiàn)代隕星進(jìn)展。
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