幻想成真？行星碰撞產(chǎn)生宇宙鉆石

2020-10-11 08:10

來源：澎湃新聞·澎湃號·湃客

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在阿瑟·克拉克（Arthur Charles Clarke）的經(jīng)典科幻小說《太空漫游》系列中，人類在木衛(wèi)二上發(fā)現(xiàn)了一座重達(dá)100萬噸的鉆石山，那是木星爆炸后落在木衛(wèi)二上的碎屑。

2001：太空漫游（2001: A Space Odyssey）是亞瑟·克拉克所寫的科幻小說，同時斯坦利·庫布里克拍成電影版本

近日，一個國際研究團(tuán)隊對隕石中的鉆石進(jìn)行詳細(xì)分析后發(fā)現(xiàn)，這些來自宇宙的鉆石是行星撞擊造成的——盡管其大小和質(zhì)量與鉆石山無法相提并論。

據(jù)估計，在小行星帶上有超過1000萬顆小行星。它們是太陽系早期的遺跡，那時，圍繞著太陽旋轉(zhuǎn)的大團(tuán)氣體和塵埃形成了地球。當(dāng)小行星偏離軌道時，有時會化作流星墜落在地球。如果它們足夠大，在進(jìn)入大氣層時就不會完全燃燒，可以作為隕石被發(fā)現(xiàn)。對這類隕石的研究，不僅可以探究太陽系行星的演化和發(fā)展，也可以了解它們?nèi)绾螠缃^。

小行星帶插圖。圖｜ laurinemoreau.com

一種特殊類型的隕石被稱為“橄輝無球粒隕石”，它們是一個更大的天體——可能是一顆體型較小的行星與其他小體型行星、或較大的小行星劇烈碰撞產(chǎn)生的碎片。

這塊有45億年歷史的橄輝無球粒隕石是史密森尼博物館收藏的最古老的物體之一。它最初是一顆小行星的一部分，后來由于碰撞而斷裂，并進(jìn)入地球。圖｜Johnny Gibbons

橄輝無球粒隕石通常含有大量的碳，以石墨、納米鉆石或其他形態(tài)存在。凡是直徑超過0.1毫米的鉆石，就不可能是流星體撞擊地球時形成的，因為撞擊的能量會使流星體完全蒸發(fā)。因此，在此次研究之前，人們一直認(rèn)為這些與地球原生鉆石相仿的較大的鉆石，一定是由火星或水星大小的前行星內(nèi)部持續(xù)不斷的壓力形成的。

德國歌德大學(xué)的研究人員，會同意大利、美國、俄羅斯、沙特阿拉伯、瑞士和蘇丹的科學(xué)家一道，詳細(xì)分析了迄今為之在橄輝無球粒隕石中發(fā)現(xiàn)的最大的鉆石。隕石中含有直徑達(dá)幾百微米的鉆石，以及許多納米級的鉆石和石墨簇。

更進(jìn)一步的分析表明，納米鉆石中存在六方碳層，一種只有在突然的、非常高的壓力下才會出現(xiàn)的鉆石形態(tài)。此外，隕石中的其他礦物（硅酸鹽）顯示出典型的沖擊壓力跡象。

對這些大鉆石、納米鉆石和納米石墨的研究，引領(lǐng)了這次學(xué)術(shù)上的突破。

歌德大學(xué)地球科學(xué)系的弗蘭克·布倫克（Frank Brenker）教授解釋說：

“我們的研究表明，這些非同尋常的外星鉆石，是由行星之間，或行星與小行星之間的巨型撞擊造成的。這種撞擊很有可能讓一顆小型行星徹底毀滅。這意味著——與先前的假設(shè)相反——更大的隕石鉆石并不是來自早期行星的內(nèi)部，而是當(dāng)時普遍存在的行星破壞性碰撞的產(chǎn)物?！?/p>