挖出陨石化石和它们的奥秘
挖出陨石化石和它们的奥秘
瑞典人博格·施密茨有一个希罕的习惯。他会往任何有大面积石板空中的公共建筑，譬如机场或者火车站，然后趴在地上，四肢举动并用，眼睛紧盯空中，或静行或爬行。为此，他好屡次跟保安人员发作抵触。
施密茨不是恐惧分子。他是世界上最重要的化石——陨石化石的猎手之一。陨石化石，即古代下降于地球，被埋进岩层的太空岩石。恰巧，大面积的石灰石地砖是觅觅它们的绝佳地点。
每年大约只要3颗橄榄大小的陨石会落在像海南岛那般大的处所，人们能找到它们的概率微乎其微。如今请想象一下，你要找的是一块几百万年前坠落，被埋进地下坚硬的岩层中的陨石，难度之大，可想而知!但那并不是不成能。在过往几年里，陨石化石的猎手们已经在陆陆续续发掘出它们，那些陨石化石正向我们透露关于地球远远过往的信息。
太空岩石影响到地球汗青
施密茨最早是在美国与路易斯·阿尔瓦雷茨一路工做时，对陨石产生兴致的。阿尔瓦雷茨是诺贝尔物理学奖得主，他和他的儿子又是如今占支流的恐龙灭绝说提出者。那对父子假设，6600万年前，一颗浩荡的小行星碰向地球，完毕了恐龙在地球上的统治。但他们提出那一假说时，并未发现任何陨石碎片，只是在全世界恐龙灭绝那个期间的岩层中发现普遍散布着铱元素，估量是陨石在碰击时蒸发后留下的。
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埋在石灰岩中的陨石化石
那是太空岩石影响地球汗青的一个绝佳例子。施密茨想，还有其他例子吗?
为了找出谜底，施密茨决定往研究陨石化石。但是在其时，几乎没有任何现成的陨石化石。一天，施密茨读到了一篇报导，说有人在瑞典的一个摘石场发现了一些陨石化石。他立即联络那个摘石场，并与其协做。摘石场的工人在切出石板的时候，假设发现石板里面有此外石头镶嵌此中，就给他打德律风。因为陨石落下后就会跟着地壳运动，被埋进此外岩石中成为陨石化石。通过那种办法，在接下来的几年里，他每年大约能得到4块陨石化石。
似乎那个摘石场十分特殊，因为施密茨查询拜访了其他摘石场，都没有发现任何陨石化石的影子。最初，他有了一个主意，那就是到所有摘购了那个摘石场的石板的处所往觅觅。那就是本文开头提到他在公共建筑地板上爬行的原因。
从找陨石化石到找微陨石化石
到了21世纪初，施密茨已经搜集到40多块陨石化石。但用于研究，样本量仍是太少了。他需要更多——并且他心中已经有了一个方案。
他的新方案依靠于如许一个事实：固然大型陨石十分稀有，但越小越常见。当小到尘埃大小时，它们的数量是浩荡的。如今每年城市有大约100吨的微陨石——尺寸小于1毫米的外星尘埃——撒落到地球上。
在古代的石灰岩中找微陨石是一个浩荡的挑战。施密茨的设法是，因为陨石中常含有坚硬矿物——铬铁矿，所以他以找含有铬铁矿的陨石为主。铬铁抗侵蚀强，工业上铬铁合金常做为消费高强度、抗侵蚀、耐高温、耐氧化的特种钢的添加素材。为此，他用强酸来化解摘石场的大块石灰石，因为石灰石的次要成分是碳酸钙，易溶于酸，如许就会把铬铁矿微陨石别离出来。
到2003年，他用那种办法收获了500多颗微陨石，它们构成于大约4.85亿到4.9亿年前的奥陶纪期间。他发现，在一块石灰石的小断层内，微陨石呈现的概率大幅度上升。那有力地证明，在那个小断层构成的大约100万-200万年里，地球遭到了比日常平凡强烈100倍的太空陨石的袭击。
当陨石划过天空，它同时也捕获了高层大气的信息
到底发作了什么?施密茨的阐明是，那可能是来自小行星带中的一些小行星，大规模地离开本身的轨道，碰碰地球形成的。那应该是一次史诗般的事务，因为它是至今登岸地球的许多陨石的来源。
此次事务对地球汗青有何影响?在奥陶纪的那一期间，地球正在履历一个可与恐龙灭绝相媲美的转折点：奥陶纪生物大辐射事务。即在5亿多年前，地球生命的进化似乎呈现了停顿，然后又以最快的速度发作，短时间内产生了大量的新物种。施密茨揣度，那是因为大量碰击地球的陨石形成了一些生物的部分灭绝。但它们在生态系统中腾出来的空缺，再次被重生命填补。
假设他的揣测得到证明，那将是太空陨石影响地球汗青的第二个例子。
陨石化石能够告诉我们远古地球大气
与此同时，施密茨关于微陨石化石的研究引起澳大利亚莫纳什大学的安迪·汤姆金斯的兴致。他工做的处所正好是地球上已知的最古老岩石所在地。那些岩石构成于大约27亿年前，此中包罗闻名的叠层石。叠层石是古代细菌依附在其上生长的岩石，是我们迄今关于微生物产生的最古老的证据。
汤姆金斯从本地荒漠中挖出了大约10千克石灰石块，并把它们运回了尝试室，切成立方体，用酸化解，并用磁铁和筛子挑选出没有化解的残存物。他最末得到了60颗铁量微陨石。那些来自27亿年前的微陨石，是迄今为行发现的最古老的陨石。
汤姆金斯意识到，那些陨石中的氧化铁必然是在陨石划过天空，以极快的速度摩擦地球大气层时构成的，因而它们在那个过程中捕获了地球大气中的氧原子。但是，传统的理论认为，地球大气层在27亿年前根本上不含氧气。那怎么阐明陨石中氧化铁的来源呢?科学家通过电脑模仿尝试证明，假设大气中含有大约25%的二氧化碳，在高温摩擦的情状下，也能像氧气一样氧化陨石中的铁。
那意味着，陨石化石就像时间胶囊，能够告诉我们远古时代地球大气构成的信息。除了通过它们，我们目前还无法从此外路子领会那些信息。
陨石化石比我们晓得的还普及
陨石化石引起越来越多的人的兴致。还在攻读博士学位的英国人马丁·苏特尔，有一天在英国萨里郡父母家四周的路边发现了一些裸露的石灰石块。成果发现，那些岩石属于白垩纪(恐龙统治地球的最初期间)，有着8700万年的汗青。苏特尔以与汤姆金斯类似的体例处置岩石，提取了76颗微陨石。
然而，那些微陨石与施密茨或汤姆金斯发现的那些十分差别。它们在本该呈现镍的处所，却呈现了锰!
那很希罕——不外，当他认真想一想，意识到那是有事理的。化石构成的过程经常会改动素材的构成。以恐龙化石为例，它往往底子不是恐龙骨头，而是堆积在骨头本来所在空间的矿物量。苏特尔意识到，陨石在化石化的过程中，可能已经将镍置换成了锰。
那是一个改动游戏规则的发现。过往任安在古代堆积物中发现含锰颗粒的人，都不会认为它们来自太空，因为此中贫乏镍。如许一来，良多陨石化石都被错过了。如斯说来，陨石化石比人们晓得的要多得多。
苏特尔现在正在指导一个团队，研究英国伦敦天然汗青博物馆收躲的海洋堆积物中的微陨石化石，并方案操纵它们来搀扶帮助重建地球过往的大气构成。