隕石一墜落到地球後，它的化學成分就會發生變化

科學家研究了一塊在進入地球大氣層後短短幾個小時內被回收的太空岩石，他們發現到可能並不存在著所謂「原始」的隕石。

Winchcombe 隕石於 2021 年 2 月在英格蘭格羅斯特郡上空爆炸後墜落到地球，在隨後的幾天裡，人們從周圍的田地和房屋中回收了多塊碎片，第一塊碎片是在看到火球後的第 12 小時出現在車道上。

然而，這麼短的時間就足以讓岩石的化學成分發生變化。一項分析結果表明，由於源自地球大氣層和地面的嚴重汙染，在樣本到達地球後，會在樣本中形成鹽分和礦物質。

具體來說，研究人員在隕石碎片中發現了石鹽(halite)、方解石(calcite)和硫酸鈣礦物，這些礦物是隕石在地球大氣層中破裂後形成的。因此這種汙染是科學家在未來研究隕石碎片時需要考慮的問題。

另一方面，這些發現也有助於保護新落下的隕石免受地球變化的影響，並且可以獲得從太空帶回地球的地質樣本——比如 2020 年運送到地球的小行星 龍宮Ryugu 的樣本，或者計劃運送的火星地表的樣本。

蘇格蘭格拉斯哥大學的地球科學家 Laura Jenkins 說：「 Winchcombe 隕石通常被描述為 CM 球粒隕石的一個全新的例子，而研究團隊的確從分析中發現了非常有用的解讀。」

「然而，我們通過這項研究同時也發現，真的沒有『原始隕石』這樣的東西——在它遇到地球大氣層的那一刻開始，它的物質就會被地球影響而產生變化。在隕石墜落後，我們花了幾個月的時間分析這些樣本。」

分析顯示，Winchcombe 是已知的 46 億年前的岩石，它是一種罕見的隕石，被稱為碳質球粒隕石，主要由碳和矽組成。我們可以從這樣一塊古老的太空岩石中知道很多東西，但前提是我們能正確地解讀出我們所看到的東西。

Jenkins 和她的同事對幾個樣本進行了掃描電子顯微鏡、拉曼光譜和透射電子顯微鏡的檢查。這些樣本包括一個來自最初在車道發現的樣本，以及幾個來自牧場的樣本，它們在被找到前在那裡待了幾天。

當一顆小行星進入地球大氣層時，它不只是單純的墜落而已。當它墜落時，它面前的空氣會被壓縮並升溫，導致流星的外部熔化並被甩掉，然後下一層熔化並脫落，直到它的速度減慢到空氣不再熱到足以熔化岩石為止，留下最後一層冷卻並硬化成薄殼。

在牧場發現的隕石樣本，顯示出受地球環境影響的變化。 (Image/ University of Glasgow)
這被稱為「熔殼」，是視覺上分辨隕石與普通地球岩石之間差異的主要診斷特徵。

Jenkins 和她的團隊進行了更深入的研究，發現在牧場找到的隕石樣本的熔殼上形成了方解石和硫酸鈣——石膏(gypsum)、燒石膏(bassanite)和硬石膏(anhydrite)。由於這塊隕石已經在那裡放置了六天，他們認為這些礦物質很可能是從潮濕的環境中沈澱出來的。

在車道的樣本上，他們發現了石鹽(halite)，但只有在取回後經過拋光的樣本部分中發現，該部分位於鈉含量相對較高的區域。他們發現，這可能是由於岩石和潮濕的實驗室環境之間的相互作用所致，樣本在那裡存放了幾個月。

研究人員說，這一發現代表了應該將隕石小心地儲存在惰性條件下，以盡量減少地球環境的汙染。

Jenkins 解釋道：「它顯示了隕石對我們大氣的反應程度，以及我們在分析隕石時需要多麼小心，確保我們考慮到這種地球變化。」

「了解像 Winchcombe 這樣的隕石中哪些成分是源於在地球外的階段，哪些是受陸地影響，不僅有助於我們了解它們的形成，還有助於將墜落在地球上的隕石以及從樣本返回任務送回的樣本聯繫起來。如此一來我們可以更完整地連結到關於太陽系中的小行星和它們在地球環境影響下的相互作用關係。」

該研究已發表在 Meteoritics & Planetary Science 上。