云南西双版纳目击陨石雨记实

罗业鑫1,陈景有1,廖世勇2,李晔2,张勃3,李少林4,吴蕴华2,王英2,李世杰5Thomas Smith6P. M. Ranjithkumar6, 贺怀宇6,安莹7,胡玉梅7,杜芝茂8,林清8,梁伯健1,邓志培1,梅苞1,徐伟彪1291011

   1. 澳门科技大学月球与行星科学国家重点实验室;2. 中国科学院紫金山天文台天体化学与行星科学实验室; 3. 上海五云坊陨石工作室;4. 南京大学天文与空间科学学院;5. 中国科学院贵阳地球化学研究所;6.中国科学院地质与地球物理研究所;7. 江苏现代快报传媒有限公司;8. 上海科技馆上海天文馆;9. 中国科学院比较行星学卓越创新中心;10. 中国科学院天文大科学研究中心;11. 中国科学院行星科学重点实验室;

 

201861日晚2140分左右,云南西双版纳傣族自治州景洪市上空突然出现一个火球,由东向西偏北方向飞行划过夜空。有市民拍摄下了视频。视频显示,景洪市夜晚的天空突然被照亮,一颗流星体从天空中划过,该物体发出短暂的强光,几秒后迅速消失在夜色中。在社交平台,有网友声称在思茅地区也看到了类似的景象。据景洪市民周先生描述,当时类似于流星一样的物体从头顶的天空划过,大约持续了2秒的时间,“很短暂,速度太快了,夜空被照亮,像白天一样。”

 

当天晚上,云南网记者第一时间采访了西双版纳州地震局局长马正云。马局长告诉记者,当地地震台站的地震仪并没有监测到任何异常情况,记录到的数据和平日里一样。他说,“但夜空确有超乎寻常的明显光亮,把整个城市都照亮了,最终向西部方向坠落,消失之后还听到一声巨响。”

 

当晚9点多,在位于景洪市西边60公里处的勐海县勐遮镇曼楷竜村,村民岩香金正在家中休息,天空中突然响起了隆隆的声音,好像有飞机在低空飞行。天空瞬间亮如白昼,并伴随有一声巨大的爆炸声,像闷雷,地面和房屋门窗都在抖动。紧接着就听到头顶的彩钢瓦屋顶上的一声,像是有什么东西砸在了上面。出于好奇,岩金香搬来了梯子爬上屋顶,就在屋檐边的水槽内(N21°59ˊ22.6", E100°13ˊ24.63")发现了一个鸡蛋大小的黑色石头,重约60克(图1)。他拿起了石头仔细观察,黑石头的表面像是被火烧过,成碳黑状,还附着了彩钢瓦蓝色的油漆,石头整体完好无损,握在手里,感有余温,像煮熟的鸡蛋。这可能是这次云南西双版纳目击陨石陨落事件中最早发现的陨石个体。

 

 

1曼楷竜村村民家屋檐水槽内发现的陨石(照片由杭州星友马荣尉提供)

 

61日晚上940分左右,勐遮镇曼伦村村民岩先生也听到了天上“呜呜”的飞机声,接着听到了一声爆炸巨响。岩先生以为有人砸在自家的房子,第二天天亮后,来到门外边观测,才发现自家房子屋顶的瓦片出现了一个洞(N22°11ˊ45.61",E100°0ˊ4.12")(图2左),他在这个洞里面找到了一块重约80克的陨石(图2右)。这块的陨石有鸡蛋大小,表面部分破损。

 

 

2.左为房屋被陨石砸出的一个洞。右为洞里找到的陨石

 

另有一颗陨石陨落到勐遮镇曼伦村曼垒小组一位村民的养牛棚(N21°59ˊ55",E100°11ˊ30"),陨石砸穿了彩钢瓦棚顶后落在地面,在地面上砸出了一个坑,陨石也砸碎了,残余碎片大约有200克左右。

 

62日清晨,勐遮镇曼燕村委会的会计岩赛囡在自家院内看到了一块黑色石块(N22°2ˊ5",E100°11ˊ38")。由于当时不知道是陨石,以为是有人丢进来砸自家房顶的石头,就顺手丢在了一边。被中午回来的妻子用锄头砸成了10余块碎片(图3)。后来知道是陨石后,又将大的几块碎片捡了回来。

 

 

3 曼燕村发现的陨石碎片

 

65日早上, 勐遮镇曼朗村村民岩先生听说邻村村民检到了陨石,也想出去试试运气,就在离家不远的茶园里,看到了一块黑色石头,躺在茶园地里的一个浅坑中(图4左),该陨石重717克(图4右),为此次目击陨石事件中发现的第二大陨石个体。

 

 

4 曼朗村茶园内发现的陨石(照片由曼郎村村民提供)

 

67日,勐遮镇曼桂村村民岩温香的母亲去村后的茶园采茶,看到茶园地里多了一个碗大的洞(N22°2ˊ6", E100°10ˊ29")(图5左)。下午2点左右,岩温香跟随母亲来到茶园,从洞里面掏出了一块陨石(图5右),重量为1228克。这是这次云南西双版纳陨石陨落事件中发现的主体。

 

 

 

5.左为曼桂村后茶园中的陨击坑.右为坑中发现的陨石(照片由曼桂村村民提供)

 

201862日起,勐遮镇几个村庄陆续有村民发现陨石,可以确定此次火流星事件为一次目击陨石的陨落事件。陨石母体在高速飞行中与大气层摩擦,表面温度急剧增高,最终导致母体爆裂解体成数百块碎片散落在东南-西北方向长约10公里、宽约1-2公里的狭长地带,大致平行于G214国道,面积约有20平方公里(图6),范围涵盖了勐遮镇的十余个自然村。当地村民在坠落区域的农地中已捡到数十块大小不等的陨石碎块,其中最大一块重1228克。

 

国内各大电视台和网络媒体第一时间报道了西双版纳陨石陨落事件,全国各地的陨石爱好者和当地村民闻讯后蜂拥而至,每天都有几千人在田野和山林间寻找陨石,发现的陨石数量也越来越多。由于猎陨者人数过多,发现的陨石数目很难统计完全,据亲临现场的猎陨者粗略估计,找到的陨石数量在500块以上,总重量在50公斤左右。

 

6.部分西双版纳陨石陨落地的分布图

 

1. 西双版纳陨石手标本的初步鉴定

 

大多数西双版纳陨石个体表面带有新鲜的黑色熔壳(图7,图8a,厚度约为0.5毫米),黑色熔壳与陨石内部基质分界明显,局部熔壳较薄甚至脱落。西双版纳陨石手标本断面上清晰可见众多黑色细长熔融脉、白色金属颗粒和圆形球粒,这些都是球粒陨石的典型特征(图7)。陨石中的球粒轮廓不清晰,断面上仅见少量难以辨认的残余球粒(图8b),球粒直径一般为0.5毫米左右,呈椭圆形或近圆形,基质矿物重结晶严重,粒度一般为0.05-0.1毫米,呈粒状结构,陨石基质中的金属颗粒发育良好,颗粒粗达1.5毫米,金属颗粒呈不规则粒状(图8c),在断面中金属矿物的含量约为5%。陨石断面中可见众多的黑色熔融脉体,宽度约为0.3毫米,偶有较宽的脉(2-3毫米),脉体由隐晶质黑色矿物和金属颗粒充填(图8d),熔融脉一般长度为3-5厘米,部分熔融脉贯穿整个陨石断面。对两块最大的陨石标本测试了其比重,约为3.24/厘米3

 

 

7 西双版纳陨石个体(重约200克),带有新鲜的黑色熔壳,断面上清晰可见黑色细长熔融脉、白色金属颗粒和残余圆形球粒

 

 

8西双版纳陨石的(a)熔壳;(b)残余球粒;

(c)金属颗粒(白色);(d)熔融脉体

2. 西双版纳陨石的岩石结构和矿物化学成分分析:

 

2.1西双版纳陨石显微岩石结构分析

 

西双版纳陨石在扫描电子显微镜中可以观察到两种球粒类型,炉条状球粒(图9 a)和斑状球粒(图9b)。炉条状球粒一般呈椭圆形近圆状,直径约为0.4毫米,边界不清晰。炉条由斜长石和低钙辉石相间组成,在炉条中还能观察到粒径为100微米的铬铁矿颗粒和金属矿物,条带间有粒径为30微米的辉石颗粒,长石还包含粒径为5微米的铬铁矿;斑状球粒也呈椭圆形近圆状,直径约为0.5毫米,边界不清晰,球粒中的斑晶为粒度80-120微米不等的辉石和橄榄石矿物。

 

球粒间的基质矿物重结晶严重,主要由长石,辉石,橄榄石,铁纹石,镍纹石,铬铁矿和陨硫铁组成(图9c),橄榄石与辉石颗粒呈它形粒状,粒径约为30微米,表面裂理发育,长石颗粒呈不规则粒状,粒度约为50-100微米,观察到的长石表面平滑,周围展现发散状的裂理,经拉曼光谱分析确定为熔长石(图10)。金属颗粒粒径一般在50微米左右,铁纹石和镍纹石的共生组合发育,在其中还能观察到铁纹石和镍纹石的出熔结构(图9d),铬铁矿颗粒粒径一般在50微米左右,铬铁矿常与熔长石的共生发育(图9e),铬铁矿被熔长石包裹。

 

陨石内部的熔融脉发育丰富(图9f),熔融脉有两组不同的宽度,大部分熔融脉宽度为0.3毫米左右,少数宽度在2-3毫米左右。熔融脉内部呈重结晶火成结构,可以观察到直径为50微米的橄榄石晶体,但主要是粒度为5微米左右的辉石晶体,在熔融脉中还可以看到由粒径为3微米的铬铁矿和陨硫铁组成的细脉,由中间向脉体两侧晶体的粒度逐渐减小。

 

 

9西双版纳陨石中的(a)炉条状球粒; (b)斑状球粒;

(c)基质矿物; (d)铁纹石和镍纹石的出熔结构;

(e)铬铁矿(白色)和熔长石(暗色)的共生结构; (f)熔融脉

 

 

10.熔长石及其拉曼特征光谱图

 

2.2  西双版纳陨石的矿物化学成分分析

 

利用电子探针,对西双版纳陨石中的橄榄石和辉石进行了矿物化学成分分析,结果如下:

 

1.西双版纳陨石中橄榄石矿物化学成分分析结果(重量百分比)

编号

1

2

3

4

5

6

7

SiO2

38.00

38.16

37.99

37.92

37.87

37.92

37.84

Cr2O3

0.03

0.01

0.02

-

0.02

0.02

-

FeO

22.1

22.12

22.15

21.67

22.43

21.95

22.29

MnO

0.4

0.36

0.37

0.35

0.35

0.38

0.38

MgO

38.32

38.12

37.95

37.96

38.1

38.06

37.9

CaO

0.002

-

-

-

0.01

0.01

-

Na2O

-

-

0.02

0.01

-

0.05

-

Al2O3

-

0.001

0.01

-

-

-

0.01

Total

98.86

98.79

98.51

97.92

98.8

98.4

98.43

 

 

 

 

 

 

 

 

Fa

23.77

23.87

23.98

23.58

24.14

23.77

24.12

 

2.西双版纳陨石中辉石矿物化学成分分析结果(重量百分比)

编号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

SiO2

54.93

55.16

55.46

54.85

54.97

55.14

54.74

54.91

53.27

Cr2O3

0.06

0.10

0.10

0.21

0.08

0.10

0.09

0.22

0.79

FeO

13.85

13.39

13.47

13.4

13.35

13.35

13.49

13.44

4.95

MnO

0.42

0.39

0.4

0.34

0.34

0.38

0.38

0.34

0.19

MgO

28.6

28.61

28.78

28.33

28.4

28.46

28.53

28.42

16.43

CaO

0.15

0.18

0.15

0.25

0.25

0.29

0.3

0.28

21.51

Na2O

0.01

-

-

0.03

-

-

-

0.01

0.49

Al2O3

0.13

0.15

0.14

0.15

0.11

0.16

0.14

0.16

0.53

Total

98.17

98.01

98.51

97.6

97.52

97.91

97.69

97.81

98.19

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fs

20.68

20.11

20.12

20.26

20.08

20.11

20.23

20.24

7.76

Wo

0.29

0.35

0.49

0.49

0.49

0.57

0.59

0.55

44.57

 

利用能谱仪,对西双版纳陨石中的长石,铁纹石和镍纹石进行了矿物化学成分分析,结果如下:

 

3.西双版纳陨石中长石矿物化学成分分析结果(重量百分比)

编号

1

2

3

4

5

6

SiO2

66.1

65.6

65.1

65.2

65.0

65.6

FeO

0.6

1.0

0.7

0.8

0.9

0.7

CaO

2.3

2.1

2.3

2.3

2.3

2.4

Na2O

8.7

9.3

9.8

9.3

9.8

9.4

K2O

0.6

0.9

0.4

0.9

0.5

0.5

Al2O3

21.9

21.3

21.6

21.5

21.5

21.4

 

 

 

 

 

 

 

An

12.3

10.4

11.1

11.6

10.9

11.8

 

4.西双版纳陨石中铁纹石化学成分分析结果(重量百分比)

编号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Fe

92.7

94.0

92.1

93.9

93.7

93.3

92.9

91.8

93.3

Ni

7.3

6.0

7.9

6.0

6.3

6.7

7.1

8.2

6.7

 

5.西双版纳陨石中镍纹石化学成分分析结果(重量百分比)

编号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Fe

68.7

66.8

70.8

68.1

63.7

61.4

63.2

64.5

69.1

Ni

31.3

33.2

29.2

31.9

36.3

38.6

36.8

35.5

30.9

 

3. 西双版纳陨石的类型和科学内涵:

 

陨石内部显示球粒结构,直径大约0.5-1 毫米,球粒轮廓模糊不清,难以辨认。基质矿物重结晶严重,颗粒粗大,次生长石大多受冲击转变为熔长石,颗粒可达50-100微米。陨石主要由橄榄石、单斜辉石、斜方辉石、长石、铬铁矿、磷酸盐以及金属矿物组成,矿物化学成分非常均一,显示了高度热平衡。橄榄石成分为Fa23.6-24.1 (Fa23.9±0.2,N=13),低钙辉石成分为Fs20.1-20.7 Wo0.28-0.64 (Fs20.2±0.2Wo0.46±0.14 ,N=11),长石成分为An10.4-12.3 ( An11.3±0.7,N=6)。根据其橄榄石、辉石成分,以及次生长石矿物的粒径,西双版纳陨石的类型应定为L6型普通球粒陨石。并且普遍观测到长石的熔长石化,说明其冲击强度至少达到S5级。

 

陨石陨落地面会留下冲击坑,根据陨石坑的深度和走向,可以反演陨石飞行的方向和速度,只要有足够多的陨石坑的估算结果,就可以推算出流星体在太阳系内的运行轨道,从而确定该陨石的来源地。可惜这次西双版纳陨石雨保留下来的完整陨石坑太少了,不足以用来开展轨迹重演计算。据前人的研究发现,L型普通球粒陨石通常来自位于小行星主带的Gefion小行星家族,这个家族现有2500多个成员,均为S-型小行星,位于离太阳2.742.82个天文单位,在与黄道面成7.4° 10.5°倾角的平面上围绕太阳运行Gefion小行星家族原本属于同一个天体(原始直径约200公里)。大约在5亿年前,这个天体经历了一次巨大撞击事件,裂解成数千颗小天体,形成了目前观测到的Gefion小行星家族。 这次撞击事件在很多L型普通球粒陨石内留下了内伤 - 冲击熔融脉,比如另一块著名目击L型普通球粒陨石 – 1989年陨落于江苏泰州的寺巷口陨石,其中的冲击熔融脉就是在5亿年前的那次撞击事件中留下的。西双版纳陨石中的熔融脉极有可能也是这次撞击事件留下的痕迹,深入的研究工作正在进行,有望精确测定其冲击碰撞发生的时间。

 

西双版纳陨石在进入地球大气层前的个体有多大?这颗流星体离开它的母体后在太空中漂泊了多长时间?这些都是科学家们特别关注的问题,相关研究工作正在进行中,不久就会有答案。

 

4. 西双版纳陨石的命名

 

按照国际惯例,新发现的陨石需要向国际陨石学会申报永久命名,有了正式命名后,陨石才能开展科学研究工作,公开发表研究成果。对于陨石收藏者来说,陨石命名更有利于市场的流通和交易。关于陨石命名的规则,国际陨石学会有明确和严格的规定,并常设一个陨石命名委员会专门负责陨石的国际命名工作。该委员会的成员均由世界各国陨石专家组成,负责对每个申报陨石的审核工作,并最终投票表决。陨石命名一般以陨石发现地或者陨落地的地名为准。对于陨石雨来说,则以陨石雨主体的陨落地为准。

 

由于中外文化上的差异,陨石命名过程中常常产生异议。国际陨石学会要求发现地或者陨落地的地名区域越小越好,常常要求精确到乡镇,甚至村庄,目的是避免出现重复命名现象。按照此规定,这次云南西双版纳陨石雨的国际命名将以主体陨落地最近的村庄曼桂命名。但是对于绝大多数国人来说,曼桂是一个非常陌生的名字,也许只有当地人才知道这个村庄,出了勐海县勐遮镇恐怕就鲜为人知了。所以国内很多星友都希望这次云南陨石雨以西双版纳来命名,因为西双版纳在中国家喻户晓,妇孺皆知,便于交流。我们在此建议,对于学术研究来说,以“曼桂”相称,而对于陨石爱好者来说,“西双版纳”更合适。也就是说,2018年云南陨石雨的学名为曼桂,俗名为西双版纳。

 

5. 西双版纳陨石的社会效应

 

西双版纳陨石坠落的消息引发了全国电视和网络媒体的广泛报道,公众在热搜陨石的同时也上了一堂生动的科学知识普及课。陨石因其神秘身份一直引人注目,近两年来,公众对陨石的关注要从2017的中秋之夜说起。

 

2017104日晚8时许,一颗火流星划亮了云南香格里拉的夜空。恰逢中秋之夜,很多市民在赏月,目睹了这一壮观的场面。NASA的高空卫星也纪录到了这次火流星空爆事件,并准确定位于香格里拉县城西北40公里处,爆炸当量相当于540TNT,流星体相对于地球的飞行速度为15公里/秒,空爆高度有37公里,预测很可能有未燃尽的陨石落到地面。消息不胫而走,全国各地的陨石爱好者和收藏者们蜂拥而至,在香格里拉上演了一幕幕寻宝的热剧。然而,历经了千辛万苦和艰难险阻,猎陨者无不空手而归,黯然神伤地离去。

 

虽然香格里拉流星事件没有找到陨石,但是这个神秘的“天外客”受到了持续关注。时隔一年,幸运之星再次光临云南,西双版纳流星事件再次引燃网络,成为新浪微博的高频热搜词。这次不同的是未燃尽的流星碎片真的被找到了,一时间引爆了无数国人的寻石激情,数以千计的村民和猎陨者在田野、在山林、在房前屋后,地毯式地搜寻陨石碎片。陨石收藏者们竞相高价收购陨石,检到陨石的村民们也坐地起价,每克要价几百元甚至几千元,网上传言有人愿出价几万元一克,但是情况并不属实,不排除是恶意炒作,沽名钓誉。这么多的陨石收藏者愿意高价收购西双版纳陨石,一方面展现了国内陨石收藏的现状,另一方面也多少包含了许多香格里拉流星事件的情结。

 

笔者发现,西双版纳陨石的热度持续了一个多月,媒体报道的整体阅读量过亿,吸引了公众热情参与和主题互动。可以说在此期间极大地提高了陨石的知名度,也让公众享受到了一场科学盛宴,满足了民众对宇宙、对天文的好奇心。

 

近年来时常有陨石陨落事件发生,引发越来越多公众的关注,由于对陨石缺乏了解,不少民众也产生了众多的疑问:陨石是否有放射性?陨石是否包含神秘的“宇宙能量”?科学和权威的答案是:“绝对没有”。网上有传言:陨石来自太空,含有“超级能量”,用来泡水泡酒可以强身健体,包治百病。这些都是无稽之谈,没有任何科学依据,纯粹是商家蛊惑民众的营销策略。相反,由于大多数陨石含有金属颗粒,喝了陨石泡过的水和酒,极易引发重金属中毒。山东某地一市民轻信了网上的传言,花高价购买了所谓的陨石水,坚持了不到一个月,不但健康没有改善,反而由于重金属中毒引发肾衰竭,住进了医院的重症病房,真可谓是得不尚失,劳命伤财。谨请广大民众不要轻信谣传,拿自己的生命健康开玩笑。

 

在举国上下一片陨石收藏热的大潮下,笔者也体会到了不少陨石收藏者的拳拳公益之心,全国各地的星友们(马荣尉、李博方、王子尧等)纷纷第一时间踊跃向科研部门提供西双版纳目击陨石第一手现场资料和实物样本,在此深表感谢。希望今后有更多的星友参与到陨石科普工作中来,宣传科学知识,提高普通民众对陨石的认知,避免误入歧途,上当受骗,理性收藏陨石。

 

 

 

6. 后记

 

 

   2018年8月25日,建设中的上海天文馆(上海科技馆分馆)在上海自然博物馆举行新闻发布会,宣布中国首次完整回收西双版纳目击陨石陨石坑,会上还展示了回收的西双版纳陨石雨中最大主体陨石坑以及一号和二号陨石实物。

 

 

 

原文刊登在《天宝物华》2018年第一期总第一期,吉林博物馆研究,出版时间2018年7月30日