
去年四月,一塊大小與小型貨車相當的原始行星殘骸以每小時 64,000 英里的速度衝破地球大氣層。這塊小型貨車大小的流星重約 10 萬磅,在加州北部上空爆炸後,解體成岩粉和較小的流星體,這些碎片落到了埃爾多拉多縣郊區居民的車道上。
攝影機和氣象雷達捕捉到了這塊後來被暱稱為「薩特磨坊隕石」的太空岩石劃過天空的景象。由於這些詳細的觀測數據,科學家得以重建它的整個演化歷程。他們希望也能對週五在俄羅斯上空爆炸的那顆巨型隕石進行同樣的重建。
天文學家表示,俄羅斯的司機、觀星者和行人拍攝了大量影片來追蹤週五的流星體,因此科學家將有大量證據來重建其軌跡。
「我們需要至少三個不同地點的觀測數據,然後才能計算隕石進入大氣層前的軌道,」芝加哥菲爾德自然歷史博物館隕石學和極地研究助理館長菲利普·赫克說。在官方認可的45,000多顆隕石中,科學家目前僅能重建其中18顆的軌跡、軌道和演化歷史。 「所以,如果能做到這一點,那真是一件了不起的事情,」他說。
赫克參與了去年12月發表的薩特磨坊隕石歷史研究合作計畫。這顆隕石來自木星附近的小行星帶,它朝著太陽飛去,途經水星和金星,最終抵達地球。絕大多數隕石都來自該區域——有些來自火星,極少數來自月球。但對於薩特磨坊隕石,研究人員能夠精確定位小行星帶內一個特定的碎片帶,他們認為正是這個碎片帶孕育了這顆隕石。
SETI 研究所的天文學家、薩特磨坊論文的主要作者彼得·詹尼斯肯斯說,許多小行星經過類似小行星帶台球比賽的碰撞,變成了近地天體,(極少數情況下)變成了流星。
太空岩石之間的碰撞會使它們向不同方向彈跳,有時,這些撞擊會剝離出大塊岩石,形成新的迷你小行星。來自遙遠太陽的光線會加熱它們向陽的一面,然後它們會迅速在冰冷的太空真空中散失這些熱量。這種熱交換逐漸使它們開始自轉,進一步促進熱循環——這就是所謂的雅科夫斯基效應。詹尼斯肯斯說,隨著時間的推移,這種效應會變得非常顯著,以至於改變小行星繞太陽的軌道。

這種不斷變化的軌道不穩定性會因太陽、木星和其他行星的引力作用而加劇。最終,小行星碎片會被拉向太陽——並最終向我們襲來。
「在某個時刻,這些天體可能會撞擊地球。這就是我們獲得隕石的方式,」詹尼斯肯斯說。 「我們獲得的隕石並不一定反映近地天體的性質;它們反映的是小行星帶中哪些天體正在產生這些碎片。我們認為小行星帶中有許多不同的區域在向我們輸送這些碎片。”
以薩特磨坊小行星為例,詹尼斯肯斯及其同事確定了撞擊地球的碎片所屬的小行星家族。他們在埃爾多拉多縣亨寧森蓮花公園的瀝青路面上爬行,尋找隕石碎片進行研究。他們計算出這些碎片在太陽系中暴露於宇宙射線的時間,並以此推論它與所屬小行星家族其他成員分離的時間。他們確定,它在太陽系歷史上出現的時間相當近。
「已知有一處碎片區,這可能是這次事故的來源,」詹尼斯肯斯說。
在確定週五隕石的來源之前,還有大量工作要做,但科學家確信它並非來自小行星帶的同一區域,與2012 DA14小行星不同。 2012 DA14小行星在隕石撞擊地球幾小時後無害地掠過地球。倫斯勒理工學院理學院院長、亞利桑那州立大學隕石研究中心前研究主任勞瑞‧萊辛表示,那顆隕石來自相反的方向。
隨著天文學家們確定這顆隕石的運行軌跡,他們或許會意識到,他們原本可能會觀測到它的到來。週五,幾位天文學家表示,這顆巨大的隕石體積足夠大,完全有可能在巡天觀測中被發現,而事實上卻無人目擊,這著實令人費解。哈佛史密森天文物理中心小行星中心主任提摩西‧斯帕爾表示,他計劃檢查自己的數據,以確定巡天團隊是否真的觀測到了它。他說,一旦天文學家確定了隕石的軌道,他就能知道該往哪裡找了。斯帕爾是從維也納發出這封郵件的,當時他正在那裡參加一個時機恰到好處的聯合國會議,該會議旨在討論近地天體。
他說:“如果物體來自夜空,我們有機會在撞擊發生後幾天內找到它。但大約一半的物體會從向陽面接近地球,任何觀測都無法探測到它們。這也是我們希望在最後一次接近之前就找到所有撞擊體的原因之一。”
除了利用影片證據重建其歷史軌跡外,科學家正爭分奪秒地尋找碎片,以便分析隕石的成分。它很可能是一顆普通的石質球粒隕石——墜落到地球上的石質隕石中,95%都屬於這一類。順便一提,薩特磨坊隕石是一顆碳質球粒隕石,因此更獨特。無論它是什麼,科學家都渴望得到它——公眾也同樣如此,有報導有人跋涉到隕石撞擊點附近的湖泊中尋找碎片。 eBay上也已經出現了相關的商品資訊。
儘管他們對數百名傷者表示關切,但許多研究人員表示,這次隕石墜落對科學意義非凡。來自各地數百個觀測點的觀測數據將為重建隕石的軌跡提供大量信息,進而推算出它繞太陽的軌道。
「目前,它就像一張白紙,」詹尼斯肯斯說。 “但最終,這塊岩石將擁有自己的身份,我們將更多地了解它。”
