北京時間10月11日消息,新科學(xué)家報道,近日在埃及沙漠發(fā)現(xiàn)的一顆燒焦的黑卵石或可能是2800萬年前在地球附近散落的彗星的一部分。如果情況屬實,那么這塊石頭將提供首次一瞥太陽系邊緣形成的巖石的機(jī)會。
罕見燒焦“黑鉆石”
這塊30克重的石頭是由埃及地質(zhì)學(xué)家阿萊·巴拉卡特(Aly Barakat)于1996年12月在靠近利比亞邊境的撒哈拉沙漠發(fā)現(xiàn)的。這片6000平方千米的區(qū)域因撒滿淺綠色的玻璃碎片而聞名,后者被認(rèn)為是幾百萬年前隕石撞擊后形成的。古代埃及人常用利比亞沙漠玻璃制造圣甲蟲形寶石,作為埃及法老圖坦卡蒙的葬禮珠寶。
巴拉卡特認(rèn)為這塊暗色的石頭可能是某種名為黑金剛石的黑鉆石,因此他將樣本交給南非威特沃特斯蘭德大學(xué)的馬爾科·安德雷奧利(Marco Andreoli)。多年的分析表明這塊巖石可能非常罕見:是第一塊大規(guī)模的彗星碎片。直到現(xiàn)在,科學(xué)家只在地球大氣層發(fā)現(xiàn)了彗星顆粒,以及南極洲的冰里發(fā)現(xiàn)富含碳的塵埃。美國宇航局星團(tuán)宇宙飛船在2006年也帶回了少數(shù)來自威爾特二號彗星的塵埃顆粒。
“我們終于能夠首次研究來自太陽系最外層的材料,”安德雷奧利小組成員、約翰尼斯堡大學(xué)的詹·克萊默(Jan Kramers)這樣說道。“這讓人非常興奮。”
太空鉆石
克萊默和他的同事對一克重的卵石樣本進(jìn)行了一系列測試以確定它的組成成分。他們發(fā)現(xiàn)這塊巖石具有非常高的氧碳比——一種類似在威爾特二號彗星樣本和南極洲塵埃碎片里發(fā)現(xiàn)的神秘混合比例。他們還發(fā)現(xiàn)黑色巖石包含鉆石塊,后者可能形成于碳在撞擊的高壓下壓縮而成的。
“人們認(rèn)為彗星是由冰組成的骯臟雪球,它會在太陽光下蒸發(fā),”克萊默說道。“但彗星里最耐高溫的部分是碳,如果你壓縮它,加熱它或者撞擊它,你就會得到某種玻璃碳,這看起來非常一致。”
隨后研究小組加熱了巖石碎片至1800攝氏度的高溫以釋放內(nèi)部圍困的氣體。他們檢測到稀有氣體氖、氪、氙和氬。氬同位素比率證實巖石并不是最初來自地球。其它同位素比率和已知隕石里發(fā)現(xiàn)的完全不相同,這些隕石全部來自小行星、形成于木星軌道內(nèi)部的多巖石天體。
研究小組認(rèn)為彗星撞擊大氣層并在沙漠上方爆炸,類似于1908年西伯利亞通古斯卡河發(fā)生的事件。這場爆炸加熱并壓縮了沙子從而創(chuàng)造了利比亞沙漠玻璃。這種黑色的石頭是彗星固體核心的一部分,后者吸收了大氣層的稀有氣體并在撞擊過程中將碳壓縮成鉆石。
“一方面,利比亞沙漠玻璃本質(zhì)上來說是熔化的地球表面材料,而另一方面,科學(xué)家在同一片區(qū)域獲得的黑卵石本質(zhì)上來說是彗星核心的撞擊碎片,將這兩者相結(jié)合,你不難得出結(jié)論。”克萊默說道。
“毫無疑問,這是個奇怪的物體,與我們目前為止采樣的任何隕石都有所不同,”瑞士伯爾尼大學(xué)的英戈·萊亞(Ingo Leya)這樣說道,他并沒有參與這項分析。但萊亞同意稱這塊巖石很可能來自太空,但他并不確信這是彗星的樣本。“問題在于,我們掌握的彗星材料非常少,因此無法作為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對比。因此很難確定性的總結(jié)或者排除這塊隕石來自彗星。”
歐洲航天局羅塞塔號宇宙飛船將于2014年與67P/楚留莫夫-格拉希門克彗星(67P/Churyumov–Gerasimenko)相會。隨后它將部署一個小型著陸器近距離檢測彗星的核心,或可能能夠解開這個問題。同時,克萊默希望發(fā)現(xiàn)更多埃及巖石樣本進(jìn)行研究。
“這是撒哈拉沙漠里非常難以夠及的一片區(qū)域,但附近一定存在更多的材料,”克萊默說道。“想要去到那里并尋找更多巖石,你得花費大量資金,但相比在外太空邂逅彗星的成本還是小巫見大巫。”