科學人 發行日期:2013/03 刊號:133
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隕石裡的秘密

撰文╱魯賓(Alan E. Rubin) 翻譯╱邱淑慧

 球粒隕石是太陽系最古老的岩石,藉由顯微影像所揭露的細節,我們得以窺視行星形成前的太陽系。

 

重點提要


■球粒隕石的組成物質和形成行星、衛星、小行星和彗星的來源相同。每個類型的球粒隕石群組各有其獨特的質地,以及成份特徵。
■根據這些特性,作者和其他科學家大致推斷出各類球粒隕石的形成位置,以及在這些不同區域的相對塵埃豐度。
■塵埃的分佈情形,類似於許多金牛座T型星周遭所環繞著、由塵埃和氣體組成的原行星盤。這類恆星是年輕版的太陽,年齡約100~200萬歲。這樣的相似度說明了,我們可以藉由金牛座T型星的系統,來深入探究太陽系早期階段的太陽和盤面。

我同情天文學家。無論是藉由電腦螢幕上的影像,或是冷冰冰的光譜儀處理過的光波,都只能遠遠地觀察他們所熱愛的恆星、星系和類星體。而我們這些研究行星與小行星的,卻常常可以親手撫觸心愛的天體,探索它們最深層的秘密。大學時我主修天文學,曾經在許多個寒冷的夜晚,透過望遠鏡觀看星團和星雲,所以我可以作證:手上拿著小行星的碎片能在情感上獲得更大的慰藉,讓我們與看似遙遠抽象的一切有了真實的連結。

最吸引我的小行星碎片是球粒隕石,自太空墜落的隕石中有超過80%屬於此類,命名緣由是因為內部含有球粒,也就是曾經熔融的物質所形成的小珠,通常比米粒還小,這種隕石在太陽系早期、小行星成形前就已存在。在顯微鏡下觀察球粒隕石的薄片,看來是如此美麗,絲毫不遜色於康丁斯基(Wassily Kandinsky)等抽象藝術家的創作。

球粒隕石是科學家所碰觸過最古老的岩石。放射性定年結果可追溯超過45億年前,那時行星還未形成,太陽系還只是一團處處充滿擾動、由氣體與塵埃構成的旋轉圓盤,天文學家稱為太陽星雲。球粒隕石的年齡與成份顯示,它們與行星、衛星、小行星和彗星一樣,都形成自太陽系的初始物質。大多數研究人員相信,球粒的形成,是因為高能量使富含矽的塵埃團塊熔化成許多液滴,這些液滴迅速凝固並且附著在塵埃、金屬與其他物質上,形成球粒,後來聚集形成小行星,小行星間的高速撞擊使它們碎裂,最後有些殘骸就掉到地球上成為隕石。這些隕石吸引我的並不只是美麗的外觀,而是它們可是太陽系誕生時所留下的化石,可提供探索地球形成時的狀態很重要的線索。

然而就如同人類學家所知,發現化石只是重建歷史的第一步,還必須把來龍去脈交代清楚。不過要推斷不同球粒隕石的來源和誕生環境是有困難的,因為對於這些岩石的詳細構造,我們所掌握的資料少得可憐。我在幾年前針對球粒隕石的物理性質做了一次有系統的全面檢視,填補了許多關鍵性的空缺。根據這些資料,我建立了一個大致的圖像,描述球粒隕石所源自的古老星雲構造。

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