《探南極》係列訪談第二期丨到南極搜尋“天外珍寶”收獲知多少?-新華網
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2024 05/17 10:49:21
來源:新華網

《探南極》係列訪談第二期丨到南極搜尋“天外珍寶”收獲知多少?

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  2024年是中國極地考察40周年。40年來,在黨的領導下,我國極地事業從無到有、由弱到強,一代代極地工作者勇鬥極寒、堅忍不拔、拼搏奉獻、嚴謹求實、辛勤工作,取得了豐碩成果。位于地球最南端、神秘遙遠的“冰雪大陸”南極洲是進行科學研究的“聖殿”,一批又一批中國科考健兒奔赴南極,他們到南極探索什麼科學奧秘?他們如何進行科學探索?取得哪些科研成果?南極還有哪些未解之謎?新華訪談聯合新華社上海分社“上天入海”工作室,圍繞南極的氣候變化、冰蓋穩定性、海冰融化、天文發展、動物狀況等領域推出係列訪談“探南極”。

  隕石是太陽係形成和演化不同階段殘留的“化石”,記錄了從太陽星雲的起源與凝聚到小行星、行星的形成與演化的整個歷史,堪稱“天外珍寶”。南極是地球上著名的“隕石寶庫”。中國南極考察自 1998 年在格羅夫山發現第一塊南極隕石以來以來,截至目前,共在南極格羅夫山收集到12665 塊隕石。

  本期專訪中國第35次南極考察隊員、桂林理工大學隕石與行星物質研究中心副主任夏志鵬。

 我國收集的南極隕石。 新華社記者 張建松 攝

  新華網:南極為什麼會成為地球上的“隕石寶庫”?

  夏志鵬:南極“隕石寶庫”的發現始于20世紀初南極探險活動。迄今為止,人類已在南極發現了70多個“隕石寶庫”,主要分布在橫貫南極山脈、東南極毛德皇后地以及蘭伯特冰川區域。南極之所以會成為“隕石寶庫”,主要是因為南極冰蓋的運動、低溫和藍冰區的獨特地理條件使得隕石得以保存並富集。其主要機制是:

  隕石降落在南極冰蓋表面後,會逐漸被積雪壓實,壓入冰蓋中;冰蓋在重力作用下攜帶隕石向南極大陸邊緣流動;若沒有阻擋,大部分隕石會隨著冰蓋的運動流向海洋,但有一小部分冰蓋會受到島峰、山脈或冰下基岩的阻擋而流速減緩或停滯;在下降風的作用下,冰的消融過程超過了冰的累積速度;導致古老的冰層中岩石(含隕石)暴露出來,部分地區形成冰磧帶;長期的消融過程,使該區域內暴露的隕石逐年增多,形成高密度的隕石富集區。

  

  南極格羅夫山是我國發現的“隕石寶庫”。 繆秉魁 攝

  新華網:南極格羅夫山“隕石寶庫”是怎樣被我國考察隊員發現的?

  夏志鵬:格羅夫山位于東南極的伊麗莎白公主地,普裏茲灣蘭伯特裂谷的東岸,北面距離我國中山站約450公里。由64座冰原島峰和大面積的藍冰區組成,面積約3000平方公里。

  1998年12月,中國第15次南極考察隊在格羅夫山地區進行內陸綜合考察時,發現了4塊隕石。在中國第16次南極考察時,再次在格羅夫山發現了28塊隕石,表明該地區是一個新的“隕石寶庫”。此後,我國在格羅夫山地區又相繼開展了五次隕石收集,其中最多一次收集到了5000多塊。截至目前,我國共在格羅夫山地區共收集到12665塊南極隕石,數量僅次于美國和日本。

  在格羅夫山地區的哈丁山,我國設立了首個南極特別保護區。2015年,我國科學家在世界上首次繪制出格羅夫山核心區冰下地形圖,初步揭開了該區域冰蓋下的“神秘面紗”。

夏志鵬在南極內陸考察(受訪者供圖)

  新華網:我國南極隕石的分類工作進展如何?有沒有發現特殊類型的隕石?

  夏志鵬:隕石分類是開展南極隕石研究的最基礎工作之一。不僅需要甄別樣品是否為隕石,還需通過對隕石開展詳細的實驗分析,判斷隕石類型,並向國際隕石命名委員會提供實驗數據,申請隕石命名。

  2000-2008年間,中國科學院地質與地球物理研究所、地球化學研究所、廣州地球化學研究所、紫金山天文臺、國家天文臺,北京大學,南京大學,北京天文館和桂林理工大學等九家單位完成了2433塊隕石的類型確定;2012年後,桂林理工大學隕石與行星物質研究中心獨自承擔,連續開展南極隕石分類工作,共計完成了3760塊。截止2023年底,我國已確定了6193塊隕石的類型,約佔所有隕石的一半。

  在這些隕石中,發現除普通球粒隕石外的特殊隕石73塊。這些特殊隕石涵蓋了大部分已知的隕石類型,如:我國在南極發現的第一塊月球隕石GRV 150357;火星隕石中輝玻無球粒隕石(Shergottite)GRV 99027和GRV 020090;南極格羅夫山隕石中最大的無球粒隕石——灶神星隕石GRV 13001等。

  我國在南極發現的第一塊月球隕石GRV 150357。(受訪者供圖)

  新華網:與其他地區的隕石相比,南極隕石有什麼特殊的研究價值嗎?

  夏志鵬:南極隕石除了本身重要的天體化學和行星科學研究意義以外,還具有對南極冰蓋演化歷史的重要指示意義。

  一方面,理論上隕石的居地年齡(即降落到地球的時間)與其周圍的冰層年齡是一致。據研究,南極隕石都非常古老,現在發現的隕石大都是歷史上降落在南極冰蓋的,它的居地年齡一般在數萬至數十萬年之間,最老的居地年齡超過280萬年。因此,隕石是我們了解南極數百萬年以來冰蓋演化年齡資訊的重要途徑。

  另一方面,人類現在發現的南極隕石絕大部分是通過南極冰川流動機制進行富集的。因此,通過南極隕石分布特徵及其富集區的冰川地理研究,不但可以掌握南極隕石的富集機制,還可以很好地了解南極冰蓋運動規律。

  因此,南極隕石考察與冰川地理資訊研究相結合是研究南極冰蓋演化歷史的重要切入點,有望獲得創新性研究成果。

  

  桂林理工大學隕石與物質研究中心主任繆秉魁展示我國南極隕石中最大的無球粒隕石——灶神星隕石GRV 13001。 新華社記者 張建松攝

  新華網:您對今後的南極隕石收集工作有什麼期待?

  夏志鵬:我有三個期待:首先,期待開拓新的南極隕石富集區考察。依托我國新建的南極秦嶺站,開展橫貫南極山脈的隕石收集工作。在橫貫南極山脈,美國已發現了十多個隕石富集區,但廣闊的藍冰區並未得到全面的搜尋。此外,位于中山站西北方向約 400 km 處的查爾斯王子山,也是一個隕石富集密度較高的區域,期待今後有機會去開展考察。

  其次,期待組建專業的南極隕石考察隊,由隕石專業科研人員和後勤保障人員組成,鼓勵年輕專業人員加入,並由老隊員實施“傳幫帶”機制,促進我國南極隕石收集技術的傳承,同時大力加強國際合作。

  第三,期待南極隕石科研與科普“兩翼齊飛”。當前,我國深空探測事業正在蓬勃發展,南極隕石這一珍稀的外太空樣本顯得尤為重要。期待在科研領域,設立專門針對南極隕石的科研基金來支援其基礎研究,加快南極隕石基礎分類工作;完善南極隕石樣品和數據共用機制,使科研人員更方便使用南極隕石樣品和數據;鼓勵年輕科研人員,特別是地質學和地球化學領域的專家進行南極隕石研究。

  同時,期待在科普領域,增強對南極隕石的宣傳和推廣力度;鼓勵本科生、中小學生參與南極隕石的探索性研究;對大量具有科研和科普價值的特殊隕石進行整理出版,激發科研人員對南極隕石的研究興趣。

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