陨⽯：那些最负盛名的宇宙信使
陨⽯是地外天体的碎⽚穿越⼤⽓层陨落到地球上的岩⽯样品。每年都有数百颗陨⽯坠落在地球的各个⾓落，其中绝⼤多数都陨落到渺茫⽆际的⼤海和⼈烟稀少的荒漠，只有极少数以⽕流星的形式出现在⼈⼝密集的地域，⼀闪⽽过，伴随有轰隆隆的爆炸声。
对于⼤多数⼈来说，这样的天⽂景观⼗分罕见，能亲眼⽬睹者⽐中了彩票⼤奖的⼈还要少。对于科学家来说，这些陨⽯尤为珍贵，是探索太阳系起源的重要窗⼝。⽬前除了美国国家宇航局（NASA）在阿波罗任务中带回的⽉球样品，以及⽇本隼鸟（Hayabusa）号探测器从丝川（Itokawa）⼩⾏星上返回的尘埃样品外，它们是太阳系中唯⼀可以直接上⼿研究的地外岩⽯样品。
陨⽯犹如宇宙的信使，携带着太阳系甚⾄宇宙形成和起源的密码，来到⼈间，等待科学家们去⼀⼀破解。那么，陨⽯中有哪些最负盛名的宇宙信使呢？
第⼀名
阿连德（Allende）陨⽯
•
上榜理由：颠覆了⼈类对太阳系的认知，改写了太阳系发展历史
1969 年2⽉8⽇07:05 GMT（地⽅时01:05），墨西哥奇⽡⽡州阿连德村下了⼀场有史以来最⼤的碳质球粒陨⽯⾬，回收总重量超过2000公⽄，50多年来，该地区陆续还有更多的陨⽯碎⽚不断被发现。阿连德陨⽯被认为是“史上被研究得最彻底的陨⽯”，原因有三：
1.陨⽯样本巨量（> 2000公⽄），使得全世界的科学家们都可以对其开展丰富多样的研究。⽬前已发表了⼏千篇研究
阿连德陨⽯的论⽂，仅在《科学》《⾃然》期刊上发表的⽂章就超过100篇。跃跃欲试
2.千载难逢的时机。美国阿波罗载⼈登⽉计划于1969年7⽉发射，在此之前，世界各国的主要实验室更新了最前沿的
科研装备，聚集了⼤量的⾏星科学⼈才，摩拳擦掌，准备迎接阿波罗11号返回的第⼀批⽉岩样品。这年年初降落的阿连德陨⽯如同⼀场“及时⾬”，给了各国科学家们⼀个“赛前热⾝”的好机会，于是⼤显⾝⼿迅速对阿连德碳质球粒陨⽯开展了⼴泛⽽深⼊的研究。
3.
科学内涵极其丰富。阿连德陨⽯（CV3型）含有⼤量的富钙富铝难熔包体（CAI），是太阳系内最早⾼温凝聚形成的。这些难熔包体极⼤地刷新了⼈类对于太阳系的认知：它包含许多地球上没有的新矿
物如盘古矿（Panguite）等；揭⽰太阳系内存在氧同位素异常；由于它是太阳系内最早形成的，因此它的形成年龄代表了太阳系的年龄，精确为45.6732 ± 0.0016亿年。
阿连德陨⽯
此外，难熔包体中含有多种同位素异常如钙和铝等，具有太阳系最⾼丰度的（26 Al/ 27 Al ）初始⽐值（5.25*10 -5），同位素分析表明26 Al 是红巨星、AGB 星和超新星中核合成形成的，由星际风带⼊原始太阳分⼦云中。⼀种理论认为：超新星爆发产⽣的冲击波，可能诱发了太阳星云的坍缩，或促成了太阳系的形成。26 Al 是⼀个短寿期放射性核素，半衰期为70 万年左右，它像陨⽯中安装的⼀个“时钟”，可以将超新星爆炸的时间确定为太阳系形成前不到200 万年的时间。
第⼆名
默奇森（Murchison）陨⽯
•宝宝流鼻血
上榜理由：探索⽣命起源的启明星
和阿连德陨⽯⼀样，默奇森陨⽯也是1969年上天馈赠的宝贝。1969年9⽉28⽇，当地时间上午10时58
分左右，在澳⼤利亚维多利亚州默奇森⼩镇上空，⼀个明亮的⽕球分裂成三个⽕团坠落，然后消失，留下⼀团烟雾。⼤约30秒后，震声
寒假社会实践报告利亚维多利亚州默奇森⼩镇上空，⼀个明亮的⽕球分裂成三个⽕团坠落，然后消失，留下⼀团烟雾。⼤约30秒后，震声响起。在超过13公⾥的区域中发现了许多陨⽯碎⽚，最终收集到的样品总质量超过100公⽄，这便是闻名遐迩的默奇森陨⽯！
默奇森陨⽯是⼈类已知的最罕见的陨⽯类型（CM2型）之⼀，它原始的组分使之犹如时间胶囊，封存了早期太阳系的诸多信息。这块碳质球粒陨⽯，在成分上总铁占22.13％，⽔占12％，富含有机物，是世界上被研究最多最深⼊的陨⽯之⼀。⽬前对陨⽯有机物的⼤部分认识便来⾃于这块样品。已在其中发现了超过100种氨基酸，包括常见的氨基酸如⽢氨酸、丙氨酸和⾕氨酸，也包括⼀些罕见的氨基酸，例如异缬氨酸、叔亮氨酸以及⼆氨基酸类。默奇森陨⽯中含有的有机物种类很多，各类物质的含量⼤致为：氨基酸17～60 ppm，脂肪烃＞35 ppm，芳⾹烃3319 ppm，富勒烯＞100 ppm，羧酸＞300 ppm，羟基酸15ppm，嘌呤类和嘧啶类1.3 ppm，醇类11 ppm，磺酸68 ppm，膦酸2 ppm。2001年在该陨⽯中发现了多元醇类物质。2008年时⼜发现了核碱基嘌呤和嘧啶。同位素分析研究表明，这些化合物并⾮地球的污染，⽽是来⾃外太空。
2020年1⽉，《美国科学院院报》（PNAS）报道，默奇森陨⽯中最新发现了40个较⼤的前太阳系的
碳化硅（Silicon Carbide）颗粒。所谓前太阳系（Presolar）颗粒，即在太阳系形成之前就已经存在的矿物颗粒。星际宇宙射线暴露年龄（Cosmic Ray Exposure Age）表明，这些前太阳系颗粒是70亿年前形成的，⽐我们的太阳系还早20多亿年。前太阳系颗粒是⽬前为⽌最古⽼的可直接测定的固体，为我们了解太阳系形成之前的银河系提供了绝妙的实物样本。
默奇森陨⽯
在默奇森发现的许多化合物同样也存在于地球陆地⽣命系统中，这些发现对于更好地认识地球上⽣命的诞⽣和演化具有⾮常重⼤的意义。有理论认为，地球上最初⽣命体形成的时期，正是⼤量撞击地球的⼩天体中存在的这些有机化合物，给早期地球播下了⽣命的种⼦，地球才逐渐演化成了⽣机勃勃的景象。如今，地球⽣命起源的各种学说仍在盛⾏，“路漫漫其修远兮，吾将上下⽽求索”，屈⼤夫的这句⾄理名⾔，便是科学家们对这⼀终极拷问的最好回答。
第三名
艾伦-希尔斯84001（ALH 84001）⽕星陨⽯
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上榜理由：引发全球热议⽕星⽣命
艾伦-希尔斯84001是由美国的南极陨⽯搜寻计划⼩组（ANSMET）于1984年12⽉27⽇在南极洲艾伦丘陵发现的⼀块⽕星陨⽯，重量为1.93千克。同位素定年结果表明，ALH 84001是⽬前⼈类获得的最古⽼的⽕星陨⽯之⼀，是41亿年前⽕星上古⽼的南部⾼地形成的，⼤约1700万年前，被⼀个⼩天体撞击后从⽕星表⾯溅射出来，克服⽕星的逃逸速度后，⼤约1.3万年前落在了地球南极的冰层之中。
1996年，ALH 84001⽕星陨⽯登上全球新闻头条。由NASA领导的⼀个科学研究⼩组，在《科学》杂志上发表了⼀篇⽂章，声称这块陨⽯含有⽕星细菌的微化⽯。在扫描电⼦显微镜下，微⼩的杆状结构清晰可见，直径为20-100纳⽶，⼤⼩与理论上的纳⽶细菌相似，科学家们将其解释为类细菌⽣命形式的化⽯。如果这些结构是⽯化了的⽣命形式，那么这将是外星⽣命存在的第⼀个最直接的证据。⼀时间，ALH 84001⽕星陨⽯仿佛是沸腾的油锅⾥滴进的⼀滴⽔，引发了全球热议，美国总统⽐尔•克林顿甚⾄就此发表了正式的电视声明，引发⼈们对于⽕星⽣命的⽆限遐想。今天⼤多数科学家认为“形态学本⾝不能明确地⽤作探测原始⽣命的⼯具”，⽽且，虽然那些杆状结构类似于⼀些现代陆⽣细菌及其附属物，但是这些结构⽐地球上的细菌要⼩得多。因此更多的科学家认为这些结构不能代表任何形式的⽣命，可能是某种⾮⽣物矿物成因。此后，这块⽕星陨⽯中也发现了多种有机物如多环芳⾹族碳氢化合物。2020年4⽉，最新⼜报道了含氮有机物。然⽽，有机物的发现与外星⽣命还相去甚远。
扫描电⼦显微镜下ALH 84001⽕星陨⽯中的杆状结构
⽕星⼈想象图
根据ALH 84001中的碳酸盐记录，在⽕星的诺亚纪时期存在⼀个近地表的⽔环境，共同变化的碳同位素和氧同位素⽐值表明，这些碳酸盐是在恒定的温度（18 ± 4 °C）下，⽕星古⽼⼤⽓中的⽔和⼆氧化碳，与逐渐蒸发的地下⽔体沉积形成的，⽔体可能位于⽕星地表以下⼏⽶或⼏⼗⽶深的浅⽔层。因此，尽管⽕星上是否存在⽣命尚未可知，但可以肯定的是，艾伦-希尔斯84001在40多亿年前形成时，⽕星正处于温暖湿润的时期，⽕星表⾯很有可能曾经存在⼤量的液态⽔甚
是，艾伦-希尔斯84001在40多亿年前形成时，⽕星正处于温暖湿润的时期，⽕星表⾯很有可能曾经存在⼤量的液态⽔甚⾄古海洋。⽕星⽣命的探寻任重⽽道远，随着今年7⽉我国⾸次⾃主⽕星探测器“天问⼀号”发射，我们终将逐步了解这颗红⾊星球的前世今⽣。
第四名
代亚布罗峡⾕（Canyon Diablo）铁陨⽯
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上榜理由：泄漏了⼤地母亲的芳龄
美国亚利桑那州北部沙漠中有⼀个直径1200 ⽶、深达182 ⽶的巨⼤陨⽯坑，是⼤约5 万年前⼀颗直径约为50⽶的⼩⾏星撞击地球⽽形成的。这个外形保留完美的撞击坑，是“全世界第⼀个被科学家确认的
陨⽯坑”，冠名为巴林杰（Barringer）陨⽯坑，以纪念矿业⼯程师丹尼尔·巴林杰（Daniel Barringer），是他在20世纪初最先提出陨⽯撞击成因说，并独具慧眼出资购买了此陨⽯坑，给家族后⼈留下了⼀笔巨额财富。加州理⼯学院的地质学家尤⾦·舒梅克（Eugene Shoemaker）和美国地质调查局的华裔地质学家赵景德于20世纪50年代多次考察此地，最终找到了地外撞击成因的关键证据：柯⽯英和斯⽯英，这两种矿物都是⽯英在瞬间受到巨⼤冲击压⼒条件下才形成的，从此否定了争议已久的⽕⼭成因学说。
后来，在巴林杰陨⽯坑的周围找到了⼤量的铁陨⽯碎⽚，总重量超过30吨，其中最⼤的⼀块重639公⽄。原来，造成巴林杰陨⽯坑的天外来客是⼀块主要由铁镍⾦属组成的重达数百万吨、名为代亚布罗峡⾕（Canyon Diablo）的铁陨⽯。它的化学类型为IAB型，呈现粗粒⼋⾯体结构，这块铁陨⽯对科学史有两⼤重要贡献。1953年，加州理⼯学院的克莱尔·卡梅伦·帕特森（Clair Cameron Patterson）教授把代亚布罗峡⾕铁陨⽯进⾏了分离，得到了超洁净的原始铅样品，最终测量出样品中的铅含量和铀含量，⽽铁陨⽯中因为没有铀，不会因为铀的衰变⽽改变内部铅的含量。因此，铁陨⽯中的铅可以代表太阳系形成时的铅含量，即地球形成时的原始铅组成。结合其他陨⽯的数据，帕特森⾸次测算出了地球的精确年龄为45.5 ± 0.7亿年，该数据⽬前仍然被公认为地球最佳形成年龄。此外，代亚布罗峡⾕铁陨⽯中的陨硫铁还被⼴泛⽤作硫同位素的国际统⼀标准。
今⽇的巴林杰陨⽯坑是⼀个热门的旅游景点，全世界的游客不仅可以⾝临其境感受⼤⾃然的⿁斧神⼯，
还可以现场直接触摸最⼤的那个天外来客。此外，由于它与⽉球表⾯上的环形⼭是如此相像，那⾥还曾作为基地给美国宇航员作集训之⽤。
巴林杰陨⽯坑全景
代亚布罗峡⾕铁陨⽯中最⼤的碎⽚（左）及据此计算出地球年龄（右）
第五名
⾩康陨⽯
•蕨菜汤
上榜理由：全世界陨⽯爱好者的最爱
2000年，新疆⾩康市⼀名当地居民在⼽壁滩上发现了⼀块重达⼀吨以上的陨⽯，五年后，这块以陨落地点命名的⾩康橄榄陨铁突然出现在美国市场，并被切割分解后以每克300美元的价格公开出售。⾩康陨⽯是45亿年前分异的⼩⾏星母体深处形成的，代表了⼩⾏星核幔边界的岩⽯样品。它属于⽯铁陨⽯，也称橄榄陨铁，⼀半由银⽩⾊的铁镍⾦属构成，⼀半由⾦黄⾊的橄榄⽯构成，彷佛⼀件采⽤镶嵌⼯艺的艺术品，在阳光下光彩夺⽬，宛若珍宝。
阳光从⾩康陨⽯中的橄榄⽯透出来，熠熠⽣辉
第六名
第六名
吉林陨⽯
•挨的近义词
上榜理由：最⼤⽯陨⽯-⼊选吉尼斯世界纪录
1976年3⽉8⽇15时，随着⼀阵震⽿欲聋的轰鸣，⼀场甚⼤的陨⽯⾬空前降临，蔚为壮观，这是44年前发⽣在中国吉林的特⼤⽯陨⽯⾬，散落在吉林市和永吉县及蛟河市近郊⽅圆500平⽅公⾥的平原地域内，称为吉林陨⽯（H5型普通球粒陨⽯），总重超过4000 公⽄，最⼤块重1.77 吨，是世界上最⼤的⽯陨⽯，现被吉林市博物馆收集展出。这场空前壮观的陨⽯⾬在⼈类历史上实属罕见，所幸没有造成⼈员伤亡。
吉林陨⽯陈列在吉林市博物馆
第七名依样画葫芦的意思
新疆阿勒泰铁陨⽯
•
上榜理由：世界上规模最⼤的陨⽯⾬
2011年在新疆阿勒泰地区发现⼀块特⼤铁陨⽯，为乌希⾥克（Wuxilike）铁陨⽯，重5 吨。铁陨⽯是太阳系最早期⼩⾏星母体深处形成的，代表了分异的⼩⾏星母体最核⼼的岩⽯样品。研究发现该铁陨⽯与同⼀地区发现的新疆铁陨⽯（Armanty）和乌拉斯台（Ulasitai）铁陨⽯为成对陨⽯，同属ⅢE群，表明来源于同⼀母体。它们穿过地球⼤⽓层时，发⽣爆炸后散落开来，溅射范围长达430 公⾥，远远超过了曾被公认为世界第⼀长陨⽯⾬——纳⽶⽐亚的Gibeon陨⽯⾬（长275公⾥）。国际陨⽯学会已正式批准把这三块铁陨⽯在内的陨⽯统称为阿勒泰（Aletai）铁陨⽯，是迄今为⽌世界最长的陨⽯⾬。该陨⽯⾬的确定对研究⼩⾏星轨道的演化和撞击地球的历史有重要启⽰作⽤。
阿勒泰铁陨⽯⾬溅射范围（上），新疆铁陨⽯（28吨）（下左）；
铁陨⽯⽤酸蚀刻后呈现的维⽒台登构造（下右）
申请书贫困补助结语：
陨⽯诚然珍贵，价超黄⾦，但它们真正的价值在于所蕴含的宇宙起源和演化的信息，陨⽯也由此被称作“穷⼈的太空探测器”。⼩⼩陨⽯，⽅⼨之间，天地尽藏，吸引着科学家们孜孜不倦地探索宇宙之奥妙。
画一幅做家务的画参考⽂献：
1）Heck P. R. et al. (2020) PNAS117, 1884–1889.
2）Halevy I. et al. (2011) PNAS 108, 16895–16899.
3）Sephton M. A. (2005) Phil. Trans. R. Soc. A363, 2729–2742.
4）Koike M. (2020). Nature Communications, 11(1).
5王科超, 徐伟彪. （2016）科学通报, 61: 2834-2842.
作者简介
蒋云，中国科学院紫⾦⼭天⽂台“⾏星科学与深空探测团组”副研究员。研究⽅向：陨⽯学与⾏星地质学
原载：⾏星科学
撰稿：蒋云轮值主编：刘四明编辑：王科超、⾼娜
