隕石撞地球時，可能會下一場「鑽石雨」

太陽系形成後殘留的隕石碎片就像時間膠囊，承載著些許古怪的故事。幾個月前，瑞士聯邦理工學院的科學團隊剖開了這樣一顆「膠囊」，在一塊名為2008 TC3的小行星碎片中找到了鑽石顆粒。可以說，這些鑽石應該來自於數十億年前一個從地球身邊呼嘯而過、失落已久的巨大行星。

圖為2008 TC3小行星的隕石樣本切片。經研究發現，隕石內的鑽石須由大型星體孕育產生。（供圖：瑞士聯邦理工學院/）

2008年10月，天文學家發現一顆4米寬的小行星正處於與地球相撞的軌道上。不到一天後，2008 TC3太空隕石在蘇丹努比亞沙漠上空37公里處爆炸，降下一陣隕石雨。約50顆1-10厘米的隕石碎片被收集到一起，它們被統稱為「第六站」（Almahata Sitta）隕石，以供科學研究。

這些碎片大都屬於「橄輝無球粒隕石」（ureilites），呈岩石構造，多含納米級別的鑽石微粒。這些鑽石微粒的形成方式不止一種，如果能找出具體成因，不但有利於揭開這些顆粒的身世之謎，更能由此及彼地推測太陽系的演進歷程。

一個解釋是「衝擊波說」——流星撞擊地球產生衝擊波，擠壓隕石構造，從而形成鑽石。這就是「朗斯代爾石」（lonsdaleite）的由來。「朗斯代爾石」是一種超硬鑽石形體，其原子結構為六邊形，因此硬度為地球上普通鑽石的1.58倍。其他可能性包括化學氣相沉積，也可能基於大家更熟悉的「穩定壓力說」，即在行星地下較深處、有穩定壓力的地方，可形成鑽石。

化學圖譜顯示，鑽石內部含有鐵雜質（黃色）、硫雜質（紅色）。（供圖：瑞士聯邦理工學院地球與行星科學實驗室）

為解開「第六站」隕石形成之謎，瑞士聯邦理工學院的研究團隊與德、法兩國的同行一道，對其進行取樣分析。利用透射電子顯微鏡，研究人員確定了這顆隕石的結構與形態，發現鑽石微粒中含有鉻鐵礦、磷酸鹽和鐵鎳硫化物等成份的雜質。

這些雜質要是出現在地球內部形成的鑽石里，並沒什麼特別之處；但在外星隕石里出現卻還是頭一次。這本身就值得玩味。更引人深思的是，經研究團隊計算，這些鑽石必須在超過20億帕斯卡的壓力之下才能形成。這就是說，孕育這些鑽石的母星，至少也要與水星一般大小，最大則可能趕上火星。

還有，這些鑽石既然已經隨「第六站」隕石墜落在地球上，說明它們的母星無論曾經什麼模樣，如今也已不復存在了——它們形成於深深的地底，要從那裡脫離出來進入太空，不發生一場驚世浩劫是不可能做到的。研究團隊轉而推測，這些鑽石可能來自於行星胚胎。

圖為隕石樣本的掃描透射電子顯微彩像，藍色為鑽石區，黃色為雜質區，灰色為石墨區。

太陽系誕生之初，遠不是今天這副安穩的樣貌。太陽形成後，環繞四周的大量塵埃和氣體緩慢粘合到一起，形成大大小小的行星胚胎。而這些行星胚胎又會周期性地相互碰撞、粘合，行星像雪球一樣越滾越大，直到長成今天這幅模樣。月球也是這樣形成的——地球的衛星和火星的兩顆衛星都可能是基於驚人規模的撞擊才孕育出來的。

研究人員表示，「第六站」隕石鑽石的發現，為「行星胚胎」理論提供了有力證明。無論這些鑽石來自於哪一個失落的星球，這顆星球很可能在幾十億年前就已經解體了。

*上述研究結果發表於《自然通訊》雜誌。

翻譯 | 李蕪；校對 | 漫倩

來源 | newatlas

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