拉尔夫·哈维用他的连指手套握着一颗流星。这是一块陨石,一块来自外太空的岩石,大约有45亿年的历史。这块岩石见证了太阳系的初期、恐龙的灭绝、迪克·克拉克的诞生。陨石无疑是地球上最古老的东西。凝视这块岩石,你情不自禁地会感到敬畏。你可能还会感到其他东西,如果你不是因为过去三个小时在零下40度的风寒中骑着雪地摩托而冻得麻木的话。
陨石狩猎不适合胆小鬼。最好的寻找地点也是最寒冷、风最大的地方。你需要非常古老的冰,你需要风,大量的风,强劲而持续的风。南极洲符合条件。今年,南极洲陨石搜寻项目(ANSMET)已在横贯南极山脉之外,东部南极冰盖上的一片荒芜之地设立了营地。这并不是说极地地区落下的陨石更多。(地球上的陨石分布均匀——大约每两天就有一颗陨石坠落到地面。)而是说它们在这里保存得更好,也更容易被发现。巴巴多斯陨石搜寻会更愉快,但最终徒劳无功。
事情是这样的:坠落在南极洲的陨石被埋在雪下,雪又被更多的雪覆盖,直到重量的压力将其变成冰。这些冰,带着它巧克力碎般的陨石负荷,以每年大约十英尺的速度缓慢地向下移动,朝向大陆边缘,最终崩裂入海。除非山脉挡住了它的去路。在这种情况下,冰会与山脉相撞,就像水撞击悬崖一样,向上涌动,尽管只是微不足道。接着是风。一股寒冷、密集的下降风从缓慢倾斜的高原顶部滚滚而下。它吹走了冰上的雪,并驱动着一支由空中冰晶组成的队伍,它们刮擦着冰面,将其磨损,从而使被困在其中的陨石逐渐暴露出来。一颗接一颗,十万年间积累的陨石出现在地表。
一颗接一颗,哈维和他的同事们发现了它们(包括著名的ALH84001火星生命陨石,由1984年ANSMET成员罗伯塔·斯科尔发现)。本季的统计是374颗,包括今天下午迄今发现的15颗。陨石狩猎是一种独特的追求,它将犯罪现场搜寻证据的系统精确性与复活节彩蛋狩猎的兴奋预期结合起来。六名队员乘坐雪地摩托,相隔50英尺,排成一列缓慢前进,同时扫描周围的冰面。当他们到达搜寻区域的边界时,他们转过身,在下一条冰带上排好队,然后返回另一边。
虽然是风让他们得以开展工作,但也是风阻碍了他们。当阵风超过每小时20英里时,飞雪遮蔽了冰面,即使是探险级保暖内衣和达斯·维德式的面罩(实际上是越野摩托车面罩)也无法抵御寒冷。在第一个月,团队连续十天被困在帐篷里。《战争与和平》被传阅着。“我们想过玩脱衣扑克,”哈维面无表情地说,“但要把所有衣服脱完得花四天。”哈维说话时嘴角歪着,时不时像水手在风暴中调整压舱物一样换边。36岁的他比你想象中的拉尔夫要年轻。这是他在冰上的第八个季节;他从他的前导师、陨石学家比尔·卡西迪(于1976年创立ANSMET)手中接过了资助。当他不在南极洲追踪太空岩石时,哈维就会在克利夫兰潜心研究,他在凯斯西储大学任教,并对他和他人发现的岩石进行研究。
ANSMET的另一个大敌是冰裂缝。山脉有一种不友善的倾向,会在冰盖中撕开深而致命的裂缝,那种裂缝可以吞噬整个雪地摩托。《美国南极计划野外手册》概述了雪地摩托在冰裂缝上方的雪中开始破裂时的应对方案:“经验和情况将决定是刹车……还是继续前进,希望能够越过……无论哪种情况,都建议更换内衣。”
今年的冰原位置足够远离山脉,因此没有裂缝。冰呈淡蓝色,表面浅浅起伏,给人一种广阔冰冻海洋的感觉。大部分雪都被吹走了。剩下的是被风雕刻成蛋白酥般坚硬的雪脊,称为冰脊,它们使蓝色的冰面呈现出大理石般的花纹。有些日子,天空和云层如此紧密地映照着冰雪,以至于地平线完全凭人猜测。
这是一个超凡脱俗的地方,以至于偶尔出现在冰面上的陨石相比之下显得熟悉。它们有着焦黑的熔壳——这是它们穿过我们大气层时,前方被压缩的热空气造成的烧伤痕迹——它们看起来更像木炭块,而不是太空岩石。就好像有人从3万英尺高空倒空了一个韦伯烤炉。
队员雷内·马丁内斯停下雪地摩托,高举双臂。这是ANSMET的旗语:“嘿,这边!我发现了一颗!”陨石很容易发现,因为冰面上除了偶尔的雪地摩托履带碎片,别无他物。以前可不是这样。“几年前我们有个家伙喜欢吃李子,然后吐核,”哈维说,“给我们带来了好几年的麻烦。”
团队的其他人骑着摩托车赶过来,看看马丁内斯发现了什么。哈维的雪地摩托配备了全球定位卫星系统,可以计算每颗陨石的经纬度,以便记录和绘制地图。然后对陨石进行测量、标记、装袋、密封,并运回营地。现场不进行分析;岩石只是存放在哈维帐篷外的一个雪橇上的上锁木箱里。一个雪橇存放着探险队最珍贵的东西:陨石、百利甜酒和卫生纸。
野外季节结束后,陨石被运往休斯顿NASA约翰逊航天中心的陨石处理实验室。每年两次,一份描述可用标本的目录会发送给世界各地的研究人员,他们可以请求获取任何岩石的碎片。(没有人能得到一整块陨石。例如,超过60个研究小组拥有著名的ALH84001碎片。)
马丁内斯脚边的陨石是一颗球粒陨石,一块迷失的小行星碎片,受地球引力场影响而坠落。球粒陨石是陨石王国的“鸽子”,约占ANSMET总收获量的90%。所有其他陨石都是无球粒陨石:来自行星或足够大、拥有熔融核心的小行星的火山岩。
球粒陨石很常见,但绝非普通之物。它们是早期小行星的碎片,是最初从最终形成我们太阳系的气体和尘埃云中凝聚而成的物质。放射性测年技术将这些不起眼的石头定为45亿年。“这个数字的统一性令人惊叹,”哈维说,“它们可能相差一亿年左右,但没有30亿或50亿年的球粒陨石。”
它们的年龄使它们与太阳同龄。事实上,太阳的光谱特征与大多数球粒陨石的光谱特征相同——减去氢和氦等因小型天体引力而逸散的气体。“当你手中握着一颗球粒陨石时,”哈维沉声说道,“你手中握着的是一块太阳碎片。”他的话语充满了科学的敬畏;然而,鉴于他头上绑着玩具驯鹿角(圣诞节还有两天),很难分享那一刻的庄严感。
总而言之,球粒陨石与太阳的相似性以及它们巨大的年龄共同证实了一个关键的天文概念:太阳和太阳系有着相同的起源。哈维补充说:“这并不是很多人在100年前就能理解的观点。”
对于陨石学家来说,球粒陨石就像一种手持时间机器。“通过观察它们,我们可以了解早期太阳系的一些情况,比如它何时形成,由什么构成,以及当时正在发生什么样的过程,”ANSMET成员萨拉·罗素说,她在史密森学会矿物科学部门研究球粒陨石。一颗球粒陨石实际上是许多微粒的聚集体,这些微粒被称为球粒,它们在太阳系形成初期形成,然后在数百万年中被引力聚集在一起。通过分离这些单个颗粒并进行测年,罗素可以估计太阳系形成所需的时间。她通过测量铝26的浓度来做到这一点,铝26是一种在太阳系形成时大量存在的放射性同位素。早期形成的物体含有铝26;几百万年后形成的物体大多不含,因为到那时大部分铝26已经衰变为镁26。通过测量这两种同位素的相对量,你可以计算出球粒陨石——以及由此推断出的太阳系——形成所需的时间。
根据罗素的计算,从尘埃云到行星系统至少花了500万年——这个跨度比理论模型产生的时间要长得多,理论模型通常将这一时期设定为不到100万年。“模型基于这样的前提,即一旦形成微小物体,就必须立即形成行星,否则这些微小物体就会落入太阳,”罗素解释说。“但现在看来并非如此。”
通过更仔细地观察某些球粒陨石,可以将时间机器进一步往回拨。罗素的博士论文研究的是太阳前颗粒,即自由漂浮的星际物质,它们恰好被卷入我们太阳系的形成,尤其是球粒陨石的形成。大约10%的球粒陨石中会夹杂着太阳前颗粒。正如罗素所说:“这是天文学家从不同恒星中采集实际星尘的一种方式。”对太阳前颗粒的研究有助于证明ANSMET的开销是合理的。“我们谈论的是最微小、最耐用的颗粒,”哈维说,“你必须以一种令人不快的方式将球粒陨石撕开才能得到它们。在南极陨石出现之前,科学家很难说服自己可以破坏一个标本。而当你拥有1万个这样的标本时,就会想,‘好吧,那就用盐酸煮这个,看看会发生什么。’”
哈维将第10683号陨石塞进收集袋,重新坐上雪地摩托。“回到你们的隔间!”他吼道,搜索继续进行。两次发现之间很少超过五分钟。到了第三或第四分钟,一种微妙的紧张感开始积聚。这就像玩宾果游戏。时间过得越多,你就越没有时间成为那个举起双手的人。
这次是罗素,那颗陨石是无球粒陨石——不过很可能不是来自火星。最有可能来自灶神星,它是太阳系最大的小行星之一,而且从灶神星陨石的丰富程度来看,它在其早期生涯中曾遭受重击。(虽然大多数小行星不是火山岩,但灶神星巨大的体积使其能够维持熔融核心——从而产生火成岩。)
有些季节,猎人能收集到1000多颗陨石。他们还将继续收集至少三年;ANSMET的美国国家科学基金会拨款刚刚续期。不过,这期间也曾让人提心吊胆。大约一年前,我们被告知,“别再申请新的拨款了。世界不需要更多的陨石。”哈维调整了一下护目镜。然后,“火星生命”事件爆发了。他们不再问“你如何证明这个项目的合理性?”,而是问“嘿,我们如何投入数十亿美元来寻找更多的火星陨石?”
这里存在一种讽刺。拉尔夫·哈维也许是火星生命辩论中最突出、当然也是最直言不讳的反对者,这场辩论是在约翰逊航天中心大卫·麦凯领导的团队对ALH84001进行分析后出现的。1996年7月初,在NASA举行重要新闻发布会的一个月前,哈维在《自然》杂志上发表了一篇论文,提出ALH84001中的碳酸盐矿物——构成火星生命论据支柱的那些矿物——是在陨石脱离前的撞击中,二氧化碳与地面或宿主岩石之间发生高温反应的结果。所谓高温,他指的是1200度——对任何形式的生命来说都太热了。哈维认为麦凯试图解释一些不需要解释的东西。这些碳酸盐的成分与宿主岩石非常吻合。没有理由去假设岩石中看不到的东西正在发生。
陨石界许多人对哈维的怀疑表示赞同——原因很简单。正如哈维所说,“我们以前经历过这种情况。”1961年,一位名叫巴塞洛缪·纳吉的科学家在他认为的碳质球粒陨石中发现了微小的细胞。哈维回忆说,当时媒体也同样大肆炒作。与现在正在发生的事情惊人地完美呼应。事实上,纳吉发现的是微小的矿物污渍。
碰巧的是,正是哈维目前的ANSMET队友之一——加州大学洛杉矶分校地球与空间科学系的劳里·莱辛——的工作为当前的辩论奠定了基础。她对火星大气、火成岩和古地下水储层之间相互作用的分析,首次为火星上的热液系统提供了确凿证据。“人们认为热液系统是地球上生命起源的地方,所以这是一个相当令人兴奋的发现,”莱辛说。
下午4:30,风力加大,一层薄薄的飞雪像面纱一样笼罩着冰面。在哈维的信号下,六个冻僵的人和22块冻僵的陨石全速返回营地。
为了全人类的利益,我们希望ANSMET永远不要出版烹饪书。这个美好而寒冷的日子,晚餐是拉尔夫将军的鸡肉,它的秘密配料是四分之一杯的橘子粉。哈维的披萨则依赖于一种叫做“披萨挤压酱”的粘稠邪恶之物,它的瓶子上印着不祥的标记“最好在92年8月前使用”。隔壁帐篷的特色是拉面。(碗可有可无。据一位帐篷同伴说,地质学家约翰·舒特只是把面条嚼碎,然后把开水倒进嘴里。)
哈维个人最喜欢的是裹面包屑的鸡肉饼配蜂蜜。有一种理论认为,ANSMET一个季节的成功可以用发现的陨石与消耗的鸡肉饼之比来衡量。一个非常糟糕的季节是你开始分不清两者的区别。哈维的帐篷同伴盖伊·康索尔马尼奥,一位梵蒂冈天文台的天文学家,正用夹子夹着一块鸡肉饼。“观察一下熔壳,”他说,“可能是含有斜长岩的无球粒陨石。”
“没有斜长岩陨石,”哈维反驳道。
康索尔马尼奥竖起一根手指。“尚未。”
在任何关于潜在陨石发现的讨论中,都隐含着一个“尚未”的词。迟至1980年,地球上尚未发现来自火星或月球的陨石。这一事实曾被用来支持一种观点,即碰撞的陨石不可能将行星碎片撞入太空。当时的想法是,将岩石从行星表面撞离并脱离行星引力所需的力,很可能会将撞击地点附近的任何东西汽化。“那个理论必须被抛弃,当我们发现了一块来自月球的碎片,就在那边50英里外的艾伦山,”哈维搅拌着午餐说。
那么,这怎么可能呢?主流理论认为,在撞击物体前方会形成一股空气堆积。这个被压缩的空气缓冲层猛烈撞击行星,足以将岩石送入太空,但又不足以将其摧毁。
理论上,ANSMET总有一天可能会发现来自地球其他邻居水星和金星的陨石。水星更有希望。它没有大气层需要穿过,而且它相对较小,所以引力较弱。问题是水星靠近太阳,岩石要挣脱太阳的引力需要巨大的能量。理论模型表明,水星陨石出现的概率是火星陨石的十五分之一。如果是这样,考虑到已经有十几颗火星陨石,那么现在这里很有可能有一块来自水星的岩石。哈维耸耸肩:“我们今天可能就发现了一块。”
金星则更成问题。目前尚不清楚其稠密的大气层是否会阻止撞击脱离的流星逃逸到太空。“它肯定在什么东西能到达金星表面方面起作用,”哈维观察道,“如果你看它的陨石坑,你会发现几乎没有小于15公里的。这对于把东西弄出去意味着什么,我们不知道。就我个人直觉而言,我不知道为什么不行。”
帐篷门外,被风吹起的雪像烟一样在冰面上蜿蜒。晚上10点,太阳在中午般湛蓝的天空中全速照耀。哈维正挂着一只圣诞袜——倒挂着,为了反圣诞老人。就在此时此刻,一块来自金星的岩石似乎也不那么奇怪了。














