隕石裡的秘密

2013/3/8   (5781)   原稿來源: http://mag.udn.com/mag/newssta

■ 球粒隕石的組成物質和形成行星、衛星、小行星和彗星的來源相同。每個類型的球粒隕石群組各有其獨特的質地，以及成份特徵。

■ 根據這些特性，作者和其他科學家大致推斷出各類球粒隕石的形成位置，以及在這些不同區域的相對塵埃豐度。

■ 塵埃的分佈情形，類似於許多金牛座T型星周遭所環繞著、由塵埃和氣體組成的原行星盤。這類恆星是年輕版的太陽，年齡約100~200萬歲。這樣的相似度說明了，我們可以藉由金牛座T型星的系統，來深入探究太陽系早期階段的太陽和盤我同情天文學家。無論是藉由電腦螢幕上的影像，或是冷冰冰的光譜儀處理過的光波，都只能遠遠地觀察他們所熱愛的恆星、星系和類星體。而我們這些研究行星與小行星的，卻常常可以親手撫觸心愛的天體，探索它們最深層的秘密。大學時我主修天文學，曾經在許多個寒冷的夜晚，透過望遠鏡觀看星團和星雲，所以我可以作證：手上拿著小行星的碎片能在情感上獲得更大的慰藉，讓我們與看似遙遠抽象的一切有了真實的連結。




最吸引我的小行星碎片是球粒隕石，自太空墜落的隕石中有超過80%屬於此類，命名緣由是因為內部含有球粒，也就是曾經熔融的物質所形成的小珠，通常比米粒還小，這種隕石在太陽系早期、小行星成形前就已存在。在顯微鏡下觀察球粒隕石的薄片，看來是如此美麗，絲毫不遜色於康丁斯基（Wassily Kandinsky）等抽象藝術家的創作。

球粒隕石是科學家所碰觸過最古老的岩石。放射性定年結果可追溯超過45億年前，那時行星還未形成，太陽系還只是一團處處充滿擾動、由氣體與塵埃構成的旋轉圓盤，天文學家稱為太陽星雲。球粒隕石的年齡與成份顯示，它們與行星、衛星、小行星和彗星一樣，都形成自太陽系的初始物質。大多數研究人員相信，球粒的形成，是因為高能量使富含矽的塵埃團塊熔化成許多液滴，這些液滴迅速凝固並且附著在塵埃、金屬與其他物質上，形成球粒，後來聚集形成小行星，小行星間的高速撞擊使它們碎裂，最後有些殘骸就掉到地球上成為隕石。這些隕石吸引我的並不只是美麗的外觀，而是它們可是太陽系誕生時所留下的化石，可提供探索地球形成時的狀態很重要的線索。

然而就如同人類學家所知，發現化石只是重建歷史的第一步，還必須把來龍去脈交代清楚。不過要推斷不同球粒隕石的來源和誕生環境是有困難的，因為對於這些岩石的詳細構造，我們所掌握的資料少得可憐。我在幾年前針對球粒隕石的物理性質做了一次有系統的全面檢視，填補了許多關鍵性的空缺。根據這些資料，我建立了一個大致的圖像，描述球粒隕石所源自的古老星雲構造。

雖然只是粗略的圖像，但值得注意的是，圖像中的塵埃分佈情形，與某些金牛座T型星（T Tauri）的恆星系統相似。金牛座T型星有不尋常的亮度變化，而且有厚重的大氣籠罩，因此被認為是年輕的恆星（或主序前星），多數有塵埃盤環繞。太陽星雲的塵埃圖像與許多金牛座T型星系統的構造吻合，這項結果支持一個說法，那就是太陽系這類行星系統的前身就是金牛座T型星系統。因此球粒隕石不但讓我們可以深入推測太陽系的過去，也提供了對銀河系其他年輕恆星系統的深入了解。同樣地，當科學家探究這些系統的物理性質時，也會對太陽系的小行星和行星的形成過程有更多了解。