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隕石——來自太陽系的“超級彩票”

警局

1954年的一個早春,陽光普照在美國阿拉巴馬州的平川上,雖然正值冷戰時期,但小鎮的一切還是那麼祥和。我坐在警局的辦公室裡整理檔。

突然,急促的電話鈴聲打破了這個寧靜的下午。

“我是傑克探長。霍奇斯太太出事了?好的好的,保護現場,我馬上過去。”

案發現場

安·霍奇斯太太受到不明物體重擊,已被送去醫院治療。

我來到事故現場,燒焦的味道伴著一股熱氣撲面而來。室內一片狼藉,收音機、梳粧檯等傢俱被打翻在地。抬眼一看,屋頂一角被穿透,露出破敗的橫樑。

警員向我彙報:“現場的門窗都已經上鎖,沒有強行入侵的痕跡。”

我擺擺手,自顧沉思起來:罪犯究竟是怎樣進入屋內的呢?

(香港新聞網)

醫院

霍奇斯太太已經脫離危險,疲憊地睜開雙眼,望向我:“當時我正在沙發上小睡,突然聽見巨響,隨後身體一陣劇痛,我就暈了過去。”

“那麼,請讓我查看一下傷口吧?”

我輕輕掀開她的衣服,那是一塊面積較大的三級燒傷,

伴有強烈撞擊引發皮下出血。傷口形狀扁長,看不出到底是什麼物體造成的傷害。

真實新聞事件圖片,左圖為傷者霍奇斯太太重傷在床,衣服掀起展示傷口;右圖為隕石砸破屋頂圖片(科學松鼠會

“傑克警長,請您看看這個。”助手對我說。

那是一塊4磅左右的圓形石頭,顏色黝黑,乍看上去沒有什麼特別的。“在被害人身邊發現了這個,外形和傷口吻合,初步認定為兇器。”助手補充說。

“哦?”這塊石頭挑起了我的好奇心,“兇器上有指紋嗎?”

助手面露難色:“完全沒有。”

警局

翌日,我請來老朋友約翰博士求助。他是位知名的學者,對於許多領域的專業知識都十分瞭解。

博士聽完我介紹完案情,開口道:“沒有入侵,沒有指紋,

這真是個有趣的案件。也許我能夠提供一些線索,不過要先去看看那塊石頭。”

拿起放大鏡,博士端詳著眼前這塊其貌不揚的石頭。好長一段時間後,他終於抬起頭,旋即興奮地拉著我奔向實驗室,嘴裡不停念叨著:“太有趣了,真是太有趣了!”

實驗室

在約翰博士的古怪要求下,我躺在實驗室冰冷的地板上。

博士抬著那塊被判定為“兇器”的石頭,把它平舉在我的正上方。

“你要幹什麼?”我慌亂地喊道。

“我正在還原犯罪現場啊。”博士開始為我講解來龍去脈。“現在你就是霍奇斯夫人,而這塊石頭就是從房頂上掉下來的。”

我坐起來,端詳著他:“怎麼會有石頭平白無故從天而降?”

“沒錯,就是從天而降!”博士舉著石頭,越說越興奮,“傑克,這是來自太陽系的‘超級彩票’,能夠遇到它是多麼幸運的事情啊!”

我越聽越糊塗。

博士娓娓道來:“在浩瀚無垠的太陽系內,除了我們熟知的行星、衛星、小行星外,還存在著大量固體碎片。它們有的微小如沙塵,有的碩大如巨礫,沿著相似的軌道繞太陽公轉,天文學家稱其為流星體(meteoroid)。這塊隕石,就是萬千流星體中的一員。”

流星體外太空運動示意圖(養生網《雲南宣威天降50公斤大冰塊 疑是隕冰》)

“隕石?”我不禁睜大雙眼。

“這些固體碎片在自己的軌道運行同時,也會相互發生碰撞。而那些來到地球附近的,會有什麼結果呢?”博士自顧往下講。

“等等,地球外的事情和地球內的案件有什麼關係?”我有點著急。

“我給你個提示:引力。”博士一邊說,一遍用手指在空中劃著螺旋狀,“受到足夠強的地球引力作用,流星體就體會被帶入大氣層。這些微粒與地球的相對運動速度非常高,可達每秒11到72公里!”

流星體外太空運動(圖行天下)

“天啊,比我的子彈速度還要快!”

博士繼續說:“和鑽木取火同比,流星體下落到距離地面80-120公里左右的高空中,與大氣分子劇烈摩擦,將動能轉化為高熱能,使流星體燒蝕發光,形成一條明亮的光芒劃破天際,這一現象就叫做流星。”

“說起來,我在小的時候確實看到過流星雨。”我回憶道。

“不要混淆概念!”博士糾正我,“造成流星現象的微粒是流星體,而你說的流星雨,是要許多流星體從天空中發射出來的天文現象。”

流星雨現象夜晚呈現(介面)

“原來是這樣啊!”我不禁感歎,“但是這麼多的石頭,不,流星體落到地球上,是多麼危險啊!”

博士笑了笑:“你已經開始提出專業的問題了。”他繼續說,“雖然我們地球每年都要接受5萬噸流星體的洗禮,不過多數體積偏小的,在距離地面10到40裡的高空時,早就被高溫瓦解掉了,剩下每年約100到500顆在降落的過程中尚未燃盡,最終會抵達地面,我們將其稱為隕石(meteorite)。在這些隕石當中,通常又只有百分之一左右會被科學家得知和尋獲。”

我提出自己的疑惑:“這樣說來,我們該怎樣觀察到流星體降落呢?”

“在夜間,你之所以能清楚地看見流星雨,是因為流星中的一種——火流星的緣故。”博士解釋說,“正如我之前提到的,流星體向稠密的低層大氣進發,摩擦生熱產生能被肉眼識別的耀眼火球。火流星消失後,有時會留下雲霧狀的長帶,稱為‘流星餘跡’,可存在幾秒鐘到幾十分鐘。”

火流星(淘圖網)

“但是在日照充足的白天改怎麼辦呢?”我又不明白了。

“你來描述一下案發當時的情況。”博士循循善誘。

“線索很少,霍奇斯太太正在午睡,突然聽到一聲巨響……”我翻看著筆記本。

“對,關鍵就是這聲巨響!我們到案發現場看看吧。”

案發現場

我和博士來到小屋內。

“你看,”博士指著屋頂的洞,“有的流星體火球明亮,足以媲美太陽強度,而在白天強光照射下,卻不能被注意到。這些流星體在高速俯衝過程中積累動能,速度接近它們的第二宇宙速度,會引發強力爆炸、碎裂和轟隆隆的聲爆,在半徑數百公里或更廣大的範圍內都可以聽到這種聲音。火球經過之後,也經常會看見‘流星餘跡’的殘留。”

流星體降落地面模擬效果(中國網)

被震碎的玻璃和刺鼻的燒焦味……我一邊思索著,一邊俯身拾起角落的收音機,猛然發現它的正面被砸出巨大的坑!

謎題終於解開了!當時的情景在我腦海中被一幕幕還原:隕石從屋頂落下,首先擊中了收音機,隨後彈射到霍奇斯夫人身上。隕石表面的高溫將她瞬間燙傷至暈厥,巨大的聲響吸引四鄰的注意。

我還有個關鍵問題:“博士,你怎麼確認這塊石頭就是隕石呢?”

約翰博士笑而不語,又把我帶回實驗室。

實驗室

一個放大鏡、一塊磁鐵、一把卷尺,博士把這些東西放在試驗臺上:“隕石的樣子確實很像地球上的岩石,但因其成分和構成不同,所以還是可以辨別出來的。考慮到你的知識背景,暫且不提專業精密鑒定分析,咱們來講幾種簡單的方法。”我不滿地翻了個白眼。

“先來說說體積。根據國際天文聯會制定的官方定義,流星體直徑介於100微米至10米之間;而對於近地天體而言,則因為高溫融化再冷卻的形變過程,使得直徑範圍擴大至50米。”博士用卷尺量了一下,20釐米,符合標準。

“普通的石頭也是如此啊!”我連連抗議。

“別急,你再來看看外形。”透過放大鏡,我看見一層層細密的波紋,“隕石在高空飛行時,表面溫度達到3到5千攝氏度。隕石表面在這樣的高溫下融化成液體,經過空氣拂動,形成水紋印一般的痕跡,學稱‘氣印’。”

隕石外形、體積示意圖(新浪博客)

“當然,對於這種體積較小的隕石,還可以掂量一下重量,感受密度。”他突然把隕石拋給我,這麼小的石頭怎麼會有如此重量?“你也感受到了吧,隕石一般含有少量金屬(如鐵和鎳),密度遠大於一般岩石,所以用手掂量一下,會明顯覺得它較為吃重。”

好吧,我徹底信服了,博士卻意猶未盡:“還有最後一招,要不要見證一下?”說完,他拿起一旁的小磁鐵靠近隕石。“啪”的一聲,磁鐵吸附在石頭表面。“除了上述特徵,隕石多少含鐵,那麼用吸鐵石試試磁性不就好了嗎?”博士笑了。

隕石含有鐵磁物質,可通過吸鐵石檢驗(網易軍事)

三日後,霍奇斯太太已無大礙。我和博士一起去看望她,將事情的原委講給她聽。

“博士,我覺得自己好不幸。”霍奇斯太太哀歎,“為什麼這件事偏偏發生在我的身上?”

“夫人,我卻覺得您非常幸運啊!”博士緊握霍奇斯太太的手,“目前人類在地球上尋獲的隕石,可分為‘墜落隕石’與‘發現隕石’兩類。那些經過大氣層時被觀測到而得以尋獲的隕石,稱為‘墜落隕石’;而那些無聲無息地來到地球上,多年以後才被人們尋獲的隕石,叫做‘發現隕石’。”

真實新聞事件圖片,霍奇斯太太站在案發現場,手舉著那塊隕石(360個人圖書館)

“您所遭遇的隕石,是‘墜落隕石’中體積較大的一種。它雖然沒能被及時預防,但也不曾傷及您的性命。另一方面,這樣一塊品質完好的隕石,不僅具有極高的收藏價值,更賦有從天體演變到生命起源,從高能物理到地球化學的難得科學研究意義。可以說,這是太陽系帶給您的一份禮物啊。”

霍奇斯太太望著眼前黑黝黝的隕石,眼神流露出驚喜。

警局

小鎮歸於平靜。

我翻開當日報紙,頭版新聞是:霍奇斯太太將隕石贈予阿拉巴馬大學博物館,用於天文研究。

真實新聞圖片,隕石被贈予阿拉巴馬大學博物館(360個人圖書館)

望著藍天,我第一次感覺到人類的渺小。

隕石是來自太陽系的“超級彩票”,它穿過茫茫星河,來到人間;將災難帶來,同時孕育新生。通過這一“福禍相依”的矛盾體,我們瞭解到地球的前世今生,才體味出生命的寶貴與無常,從而充實享受當下的美好和痛苦,也許這就是“彩票”的獎品吧。

恍然回神,博士在窗外叫我:“傑克,一起共進午餐吧,我還有關於隕石的知識要和你分享。”

“好的!”我開心地笑了。

備註:

本文靈感來自真實歷史事件,事件配圖選自當時新聞圖片。

1954年正值冷戰初期,一顆重達4公斤的隕石降落在阿拉巴馬的一個小鎮上,它穿過一套出租房的屋頂,彈掉了屋內的一台收音機,最後砸到了正在睡覺的 Ann Hodges 身上。這顆在掉下來時仍然很燙手的隕石傷到了 Ann Hodges 的臀部,並沒有留下永久性的傷。之後的幾周,Ann Hodges 在當地走紅了,她收到了來自全球各地的隕石愛好者的高價求購資訊。

由於當時是冷戰時期,美國空軍擔心這顆隕石其實是蘇聯所偽裝的間諜衛星或是更危險的東西,於是來到 Ann Hodges 家裡將這顆隕石帶回了空軍基地做研究測試。

不幸的是,隕石的爭奪演變成了一場三方參與的法庭大戰——Ann Hodges 本人,美國空軍,以及出租屋的業主——它聲稱自己才是這顆隕石的合法持有者。後來 Ann Hodges 終於以500美元(相當於今日的4,000美元)的代價從業主處買得了這顆隕石的所有權。現在這顆隕石被陳放在阿拉巴馬大學的博物館裡。

本文為2016年「十佳新銳科普創客大賽」獲獎作品,經作者授權修改發表。

還存在著大量固體碎片。它們有的微小如沙塵,有的碩大如巨礫,沿著相似的軌道繞太陽公轉,天文學家稱其為流星體(meteoroid)。這塊隕石,就是萬千流星體中的一員。”

流星體外太空運動示意圖(養生網《雲南宣威天降50公斤大冰塊 疑是隕冰》)

“隕石?”我不禁睜大雙眼。

“這些固體碎片在自己的軌道運行同時,也會相互發生碰撞。而那些來到地球附近的,會有什麼結果呢?”博士自顧往下講。

“等等,地球外的事情和地球內的案件有什麼關係?”我有點著急。

“我給你個提示:引力。”博士一邊說,一遍用手指在空中劃著螺旋狀,“受到足夠強的地球引力作用,流星體就體會被帶入大氣層。這些微粒與地球的相對運動速度非常高,可達每秒11到72公里!”

流星體外太空運動(圖行天下)

“天啊,比我的子彈速度還要快!”

博士繼續說:“和鑽木取火同比,流星體下落到距離地面80-120公里左右的高空中,與大氣分子劇烈摩擦,將動能轉化為高熱能,使流星體燒蝕發光,形成一條明亮的光芒劃破天際,這一現象就叫做流星。”

“說起來,我在小的時候確實看到過流星雨。”我回憶道。

“不要混淆概念!”博士糾正我,“造成流星現象的微粒是流星體,而你說的流星雨,是要許多流星體從天空中發射出來的天文現象。”

流星雨現象夜晚呈現(介面)

“原來是這樣啊!”我不禁感歎,“但是這麼多的石頭,不,流星體落到地球上,是多麼危險啊!”

博士笑了笑:“你已經開始提出專業的問題了。”他繼續說,“雖然我們地球每年都要接受5萬噸流星體的洗禮,不過多數體積偏小的,在距離地面10到40裡的高空時,早就被高溫瓦解掉了,剩下每年約100到500顆在降落的過程中尚未燃盡,最終會抵達地面,我們將其稱為隕石(meteorite)。在這些隕石當中,通常又只有百分之一左右會被科學家得知和尋獲。”

我提出自己的疑惑:“這樣說來,我們該怎樣觀察到流星體降落呢?”

“在夜間,你之所以能清楚地看見流星雨,是因為流星中的一種——火流星的緣故。”博士解釋說,“正如我之前提到的,流星體向稠密的低層大氣進發,摩擦生熱產生能被肉眼識別的耀眼火球。火流星消失後,有時會留下雲霧狀的長帶,稱為‘流星餘跡’,可存在幾秒鐘到幾十分鐘。”

火流星(淘圖網)

“但是在日照充足的白天改怎麼辦呢?”我又不明白了。

“你來描述一下案發當時的情況。”博士循循善誘。

“線索很少,霍奇斯太太正在午睡,突然聽到一聲巨響……”我翻看著筆記本。

“對,關鍵就是這聲巨響!我們到案發現場看看吧。”

案發現場

我和博士來到小屋內。

“你看,”博士指著屋頂的洞,“有的流星體火球明亮,足以媲美太陽強度,而在白天強光照射下,卻不能被注意到。這些流星體在高速俯衝過程中積累動能,速度接近它們的第二宇宙速度,會引發強力爆炸、碎裂和轟隆隆的聲爆,在半徑數百公里或更廣大的範圍內都可以聽到這種聲音。火球經過之後,也經常會看見‘流星餘跡’的殘留。”

流星體降落地面模擬效果(中國網)

被震碎的玻璃和刺鼻的燒焦味……我一邊思索著,一邊俯身拾起角落的收音機,猛然發現它的正面被砸出巨大的坑!

謎題終於解開了!當時的情景在我腦海中被一幕幕還原:隕石從屋頂落下,首先擊中了收音機,隨後彈射到霍奇斯夫人身上。隕石表面的高溫將她瞬間燙傷至暈厥,巨大的聲響吸引四鄰的注意。

我還有個關鍵問題:“博士,你怎麼確認這塊石頭就是隕石呢?”

約翰博士笑而不語,又把我帶回實驗室。

實驗室

一個放大鏡、一塊磁鐵、一把卷尺,博士把這些東西放在試驗臺上:“隕石的樣子確實很像地球上的岩石,但因其成分和構成不同,所以還是可以辨別出來的。考慮到你的知識背景,暫且不提專業精密鑒定分析,咱們來講幾種簡單的方法。”我不滿地翻了個白眼。

“先來說說體積。根據國際天文聯會制定的官方定義,流星體直徑介於100微米至10米之間;而對於近地天體而言,則因為高溫融化再冷卻的形變過程,使得直徑範圍擴大至50米。”博士用卷尺量了一下,20釐米,符合標準。

“普通的石頭也是如此啊!”我連連抗議。

“別急,你再來看看外形。”透過放大鏡,我看見一層層細密的波紋,“隕石在高空飛行時,表面溫度達到3到5千攝氏度。隕石表面在這樣的高溫下融化成液體,經過空氣拂動,形成水紋印一般的痕跡,學稱‘氣印’。”

隕石外形、體積示意圖(新浪博客)

“當然,對於這種體積較小的隕石,還可以掂量一下重量,感受密度。”他突然把隕石拋給我,這麼小的石頭怎麼會有如此重量?“你也感受到了吧,隕石一般含有少量金屬(如鐵和鎳),密度遠大於一般岩石,所以用手掂量一下,會明顯覺得它較為吃重。”

好吧,我徹底信服了,博士卻意猶未盡:“還有最後一招,要不要見證一下?”說完,他拿起一旁的小磁鐵靠近隕石。“啪”的一聲,磁鐵吸附在石頭表面。“除了上述特徵,隕石多少含鐵,那麼用吸鐵石試試磁性不就好了嗎?”博士笑了。

隕石含有鐵磁物質,可通過吸鐵石檢驗(網易軍事)

三日後,霍奇斯太太已無大礙。我和博士一起去看望她,將事情的原委講給她聽。

“博士,我覺得自己好不幸。”霍奇斯太太哀歎,“為什麼這件事偏偏發生在我的身上?”

“夫人,我卻覺得您非常幸運啊!”博士緊握霍奇斯太太的手,“目前人類在地球上尋獲的隕石,可分為‘墜落隕石’與‘發現隕石’兩類。那些經過大氣層時被觀測到而得以尋獲的隕石,稱為‘墜落隕石’;而那些無聲無息地來到地球上,多年以後才被人們尋獲的隕石,叫做‘發現隕石’。”

真實新聞事件圖片,霍奇斯太太站在案發現場,手舉著那塊隕石(360個人圖書館)

“您所遭遇的隕石,是‘墜落隕石’中體積較大的一種。它雖然沒能被及時預防,但也不曾傷及您的性命。另一方面,這樣一塊品質完好的隕石,不僅具有極高的收藏價值,更賦有從天體演變到生命起源,從高能物理到地球化學的難得科學研究意義。可以說,這是太陽系帶給您的一份禮物啊。”

霍奇斯太太望著眼前黑黝黝的隕石,眼神流露出驚喜。

警局

小鎮歸於平靜。

我翻開當日報紙,頭版新聞是:霍奇斯太太將隕石贈予阿拉巴馬大學博物館,用於天文研究。

真實新聞圖片,隕石被贈予阿拉巴馬大學博物館(360個人圖書館)

望著藍天,我第一次感覺到人類的渺小。

隕石是來自太陽系的“超級彩票”,它穿過茫茫星河,來到人間;將災難帶來,同時孕育新生。通過這一“福禍相依”的矛盾體,我們瞭解到地球的前世今生,才體味出生命的寶貴與無常,從而充實享受當下的美好和痛苦,也許這就是“彩票”的獎品吧。

恍然回神,博士在窗外叫我:“傑克,一起共進午餐吧,我還有關於隕石的知識要和你分享。”

“好的!”我開心地笑了。

備註:

本文靈感來自真實歷史事件,事件配圖選自當時新聞圖片。

1954年正值冷戰初期,一顆重達4公斤的隕石降落在阿拉巴馬的一個小鎮上,它穿過一套出租房的屋頂,彈掉了屋內的一台收音機,最後砸到了正在睡覺的 Ann Hodges 身上。這顆在掉下來時仍然很燙手的隕石傷到了 Ann Hodges 的臀部,並沒有留下永久性的傷。之後的幾周,Ann Hodges 在當地走紅了,她收到了來自全球各地的隕石愛好者的高價求購資訊。

由於當時是冷戰時期,美國空軍擔心這顆隕石其實是蘇聯所偽裝的間諜衛星或是更危險的東西,於是來到 Ann Hodges 家裡將這顆隕石帶回了空軍基地做研究測試。

不幸的是,隕石的爭奪演變成了一場三方參與的法庭大戰——Ann Hodges 本人,美國空軍,以及出租屋的業主——它聲稱自己才是這顆隕石的合法持有者。後來 Ann Hodges 終於以500美元(相當於今日的4,000美元)的代價從業主處買得了這顆隕石的所有權。現在這顆隕石被陳放在阿拉巴馬大學的博物館裡。

本文為2016年「十佳新銳科普創客大賽」獲獎作品,經作者授權修改發表。