图解:由雪地摩托牵引的金属探测器,科考队希望能够在南极冰面下寻获揭示太阳系早期历史的铁陨石
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英国一个由科学家组成的科考队正在遥远的南极冰盖搜寻稀有的铁陨石,它们保存着太阳系45亿年历史的秘密。此次南极考察为期6周,科学家们希望能在5平方英里(15平方公里)的考察区找到5块以上的铁陨石,以研究早期太阳系的关键化学成分和物理线索。
据美国宇航局称,每年从太空坠落到地球表面的陨石有500左右,其中大多数是来自破碎的小行星,尺寸通常从鹅卵石到拳头大小不等,而所有落到地球的陨石中,大约只有5%的数量是铁陨石。
图解:南极洲捕捉到的一次流星
图源:antarctica
铁陨石的主要成分为铁镍合金,有假说认为它们可能来自微行星内核,而微行星是早期太阳系中形成原行星的固态物体,它们经常一起在撞击中被击碎,部分微行星在演化中最终形成更大的行星。
凯瑟琳·乔伊(Katherine Joy)是曼彻斯特大学的陨石专家,南极陨石科考队的领导者之一,她说:“铁陨石有着固有的科学价值,它们向我们揭示了45亿年前,太阳系早期历史中小天体是如何形成和演化的。”
在冰上
乔伊通过罗瑟拉站(Rothera Station)(英国南极科考站)发给《生活科学》杂志的邮件中说道:理论上讲,南极洲是寻找陨石的绝佳区域。
频繁的雨水会改变陨石的部分特征,对陨石造成污染,而南极陨石则在冰雪中被完好得保存下来,避免了受到雨水侵蚀,而且黑色的陨石在白色的冰雪世界也很容易被发现。
图解:南极冰雪中的铁陨石
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南极陨石在多年的冰山运动中会聚集于部分裸露的蓝冰区,蓝冰区也因陨石富集而闻名。所以,我们经常可以在一片很小的区域搜集到大量的陨石样本。
但是还存在一个问题,在已发现的陨石中,铁陨石数量占比不足1%,远少于普通陨石。
图源:南极陨石富集机制
图源expeditions.fieldmuseum
有英国科学家认为,铁陨石在大气层坠落过程中,被加热到比石陨石更高的温度,落到冰面后钻入更深的冰层。
曼彻斯特大学数学家杰夫·伊瓦特(Geoff Evatt),南极考察队的领导者之一,他在由哈雷科考站(英国南极科考站)发给《生活科学》的电子邮件中说到,“我们假定这些铁陨石存在于在看不见的冰面之下,希望能使用金属探测器找到一些。”
搜寻陨石
包括乔伊和伊瓦特在内的五人小队将在韦德尔海(Weddell Sea)东南的沙克尔顿山脉(Shackleton Range)附近寻找铁陨石,此处位于哈雷站以南约465英里(750公里)处。
图解:南极洲韦德尔海湾区域地图
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伊瓦特说,科考队成员将轮流使用两个专门设计的宽阵列金属探测器进行搜寻。每个金属探测阵列装有5个宽约40英寸(1米)探测器,由雪地摩托牵引,因此一次行驶可搜索32英尺宽(10米)的区域。
选定搜寻地点在哈雷站的空中保障范围内,而且该区域内几乎没有岩石阻碍,搜寻工作进展顺利。
曼彻斯特大学数学家安德鲁·斯梅德利对陨石富集区的数学建模也表明,搜寻区冰面下方可能有很多铁陨石。
图解:南极陨石科考队进行准备工作
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