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月球陨石的前世今生

月球陨石的前世今生近百年来,为了满足人类对于月球的遐想与好奇,科学家们开展了众多以月球探索为主题的科研项目,其中对月球陨石的研究一直是最受人瞩目的。

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偏光显微镜拍摄的月球陨石照片。版权/张超

月球以平均1.02千米/秒的速度沿着椭圆形轨道绕地球公转,与地球一起构成太阳系内最小的行星系统——地月系。由于月球的自转周期与它的公转周期一致,并且其自转和公转的方向均为逆时针,导致从地球上只能观察到月球的同一个侧面,看不到另一面,增添了其神秘色彩。加之,月球是人类在不借助任何设备的情况下,用肉眼可观测到的清晰度最高的天体,古往今来,与月球相关的神话和传说遍及世界每个角落,人们对于月球的遐想与好奇也跃然纸上。为了揭开这颗地球唯一天然卫星的面纱,除天文观测外,近百年来人类还开展了众多以月球探索为主题的科研项目,其中对月球陨石(Lunar meteorite)的研究一直是了解月球最直接的方法。

/ 月球陨石简介

在历史上的某些时刻,因小天体与月球发生碰撞,在撞击力的作用下月球表面的岩石碎块以不低于2.4km/秒的速度(月球逃逸速度)飞溅到太空中。这些来源于月球的天体碎片多数进入环绕地球的轨道,最终屈服于地球引力,降落到地球表面,成为月球陨石。还有一些从月球溅射出来的碎片进入到绕太阳公转的轨道上,这些碎片在太空中停留时间偏长,有些最终也与地球轨道相交。

/ 月球陨石研究历史上

至关重要的

科学家和必须提及的事件

美国地质调查局以研究天体撞击而闻名的学者尤金·舒梅克(Eugene Shoemaker),与其同事罗伯特·哈克曼(Robert Hackman)和理查德·埃格尔顿(Richard Eggleton)在1963年发表的文章中就曾明确指出,月球表面岩石可因小天体撞击而达到月球逃逸速度,脱离月球的引力,其中很大一部分会落入地球表面。这句预言在十九年后得到了证实。

1982年1月,美国南极陨石搜寻项目(ANSMET Program)的科考队成员约翰·舒特(John Schutt)在南极艾伦山脚下的蓝冰区发现一小块外表具有深棕色熔壳的陨石。这块陨石随后被送往位于华盛顿特区的史密森学会自然博物馆,在那里等待着对它开展进一步研究的是陨石学历史上一位光耀史册的学者——布莱恩·梅森(Brian H. Mason)。

在对这块约翰·舒特发现的陨石进行岩石学和矿物化学分析后,梅森教授确认它是一块来自月球的陨石。陨石的国际命名被确定为Allan Hills A81005,它是人类历史上第一块被确认的月球陨石,但并不是最先被寻获的月球陨石。实际上日本南极科考队最先找到了月球陨石,日本人发现月球陨石与梅森教授之间又有什么关联呢?原文有答案!(看点一)

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Brian H. Mason(1917——2009)

/ 月球陨石何处寻

截至2023年7月,世界范围内拥有国际命名的月球陨石为621个(其中应包含数量可观的成对陨石),除了少数几块是在澳大利亚和博兹瓦纳等国家的干旱地区发现的,其余都来源于撒哈拉周边国家、阿拉伯半岛和南极。也就是说,这些月球陨石都是在能够形成陨石富集区的环境中被发现的。按照陨石降落在地球表面随机分布的理论,任何分类的陨石都没有理由只出现在固定区域内。那么,为何在南极冰原和沙漠戈壁的环境之外还未曾发现过月球陨石呢?原文有答案!(看点二)

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国际命名:Dar al Gani 400,陨石分类:Lunar (anorth) ,标本重量:0.82克。版权/李博方

/ 简单又杂乱的

月球陨石分类标准

从伽利略生活的时代,人类就已知晓月球表面可以粗略地分为两大地理单元,即月海(mare)和高地(highland)。研究表明,在距今约42亿年~37亿年前,月球曾经历过强烈密集的撞击过程,这一期间被称为“晚期重轰炸”。受此影响,月球表面遍布环形的撞击盆地,主要由斜长岩构成的月球原始岩壳被大量撞碎,后续从撞击盆地底部溢出的岩浆在凝固后形成了月海。

起源于月海的岩石由玄武质岩浆结晶形成,被称为“月海玄武岩”;起源于高地的岩石主要为斜长岩,被称为“高地斜长岩”。大多数月球陨石是上述两类原岩构成的角砾岩。

事实上,月球陨石的形成机制要比想象中复杂得多。根据已收集到的月球陨石来看,除少量玄武岩具有完整结晶结构外,其余都属碎屑岩。不同的学者在给月球陨石进行分类时可能会从矿物学、岩石学、化学成分、结构等不同角度入手,形成了复杂的分类体系。笔者粗略数了一下,目前月球陨石已被使用的类别多达16个。如此混乱的类别,莫说普通人,就连专业从事陨石学研究的科学家也会觉得头绪纷繁。那么月球陨石分类应该如何系统理清呢?原文有答案!(看点三)

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月球陨石Allan Hills A81005。来源/NASA

/ 月球陨石价值几何

在2005年之前,单从陨石分类的稀有程度来说,月球陨石在陨石收藏品市场上是难得一见的。当时罕见的原因倒也不难理解,因为在南极公约的限定下,从南极收集到的陨石标本是很难流通到市场上的,加之阿拉伯半岛相关国家对陨石出境也存在限制,能够流通到收藏品市场上的月球陨石多数是经由摩洛哥商贩将撒哈拉周边游牧民的发现带到美欧等地。

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《陨石集趣》,笔者著

在笔者刚开始接触陨石收藏的2000年初,月球陨石的重量记录保持者是1998年发现于利比亚境内的Dar al Gani 400陨石,它的重量是1425克。那时,月球陨石的价格也是最昂贵的,一克重量的月球陨石售价可达数千美元。如今,这种物以稀为贵的市场行情因为月球陨石发现量的持续增加,早已春风不再。那么,现而今月球陨石究竟价值几何呢?原文有答案!(看点四)

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国际命名:Northwest Africa 13568(paired),陨石分类:Lunar,标本重量:31.1克。版权/李博方

作者简介 /

李博方,科普作家,专注陨石爱好二十余年,著有《陨石类说》《陨石集趣》。

——欲知更多天文内容,尽在《中国国家天文》 8月刊——

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