水星来客？

编译/刘声远

2012年初，撒哈拉沙漠西部的一个游牧者发现了一些散落在沙中的绿色石头。他知道空旷的沙漠是寻找陨石的好去处，陨石商人会给出好价钱，于是就捡起30多枚看起来彼此相关的绿石头。

到这年春天时，总重量为345克的绿石头被送到了摩洛哥的陨石市场上，并被德国陨石商斯蒂芬·拉缪发现。当他向卖家咨询有关情况时，卖家称它们可能来自于一块火星陨石。拉缪并不同意这种说法。他认为，它们拥有奇异亮绿色泽，不可能来自于任何已知类型的陨石。

由此，关于陨石“NWA 7325”（“NWA”是非洲西北部的英文首字母）的科学探案故事开始了。尽管故事尚未结束，有一点却已明晰：这是一些非常有趣的石头——它们属于可能是地球上已知来自水星的第一块陨石。

要想让任何陨石得到正式归类，陨石商都必须捐赠20克或20%的样本给一家科学机构。拉缪曾经与美国华盛顿大学西雅图分校的陨石学家安东尼·欧文一起合作过，于是他把一些绿石头样本送到了欧文那里，后者与其他科学家分享了这些样本，并对其进行了矿物学等方面的研究与测试。

NWA 7325具有多个令人好奇的特征：它包含大量的镁，而大多数陨石却并非如此；它几乎不含铁，而大多数陨石富含铁；它的色泽偏淡，而大多数陨石呈暗褐色或黑色。这些都暗示：它来自一颗像行星那样分层的天体的外层，这样的天体拥有致密、炙热的内核，轻得多的地壳则包裹着内核。

NWA 7325究竟来自何方？候选对象包括：岩石行星水星、金星和火星。科学家首先排除了金星，因为它的厚密大气层会烧毁一些来袭或逃逸的岩石。接着，他们又排除了火星。目前已知来自火星的陨石一共有67块，但NWA 7325的氧同位素（每一种同位素在其原子核中的中子数量都不同）的比例与所有已知的火星陨石都不一样。

那么，它会不会来自水星呢？从理论上说，一块岩石要从水星来到地球是相当困难的。水星与太阳之间的距离是5800万千米，而地球与太阳之间的距离是1.5亿千米。因此，为了摆脱太阳的巨大引力，一块来自水星的岩石不得不在太阳系中旋转着向外而行。但是，加拿大科学家在2009年进行的新的计算表明，由于太阳的强大引力，撞向水星的岩石会移动得非常快，以至于它们从水星撞出的残骸也可能移动得足够快，从而一路飞到地球。科学家说，在以超过每秒9千米的高速度离开水星的岩石中，有2%～5%可能在3000万年内到达地球。这比科学家先前的估计高了10～100倍。

对这块奇异绿色岩石进行的测试，也支持了它可能来自水星的猜测。欧文公布了他的测试结果和他的猜测，还把样本借给了麻省理工学院的磁学专家本杰明·魏斯。不走运的是，所有这些绿石头的固有磁场都在无意中被摩洛哥陨石商随身携带的工具消磁了，其中只有一小块石头例外。魏斯对它进行了检测。结果发现，它的磁场强度比迄今已知的任何陨石都低，这与水星现在的磁场几乎完全匹配。

磁性特点、铁含量低、镁含量高，这些都暗示水星是NWA 7325的故乡。但其他一些科学家根本不看好这个说法。他们指出了NWA 7325在化学组成方面的其他问题。首先，美国宇航局的“信使号”飞船最近发现水星表面存在不少的硫，但NWA 7325所含矿物质中的硫含量太低，根本不能指望它来自水星。其次，这块岩石的钛和钙水平与水星不同。第三，这块岩石含有大量富含铬的矿物质——辉石。这些化学证据让一些科学家推测，NWA 7325可能属于一类特殊的陨石——原始无球粒陨石，这类陨石包含富含铬的辉石，铁含量却低。这些陨石被认为是形成于太阳系之初的原始行星的残余，这些原始行星分化出了地壳和内核，却在随后被其他天体撞得粉身碎骨。

还有一个潜在的问题：NWA 7325太古老。澳大利亚国立大学的地质化学家们和欧文一道，测试了由铀的放射性衰变留在这块绿色岩石中的铅同位素。他们由此得以回溯这块陨石的形成时期——45.6亿年前，这几乎刚好是太阳系天体围绕新生的太阳、从旋转的气体和尘埃盘中形成之后。如此时间框架意味着，原始水星只有800万年的形成时间，包括内部熔化、分化出内核和地壳，接着被另一次天体撞击撞掉外层的一块。这就产生了另一种可能性——NWA 7325不一定来自像水星这么大的天体，它也可能来自于一颗在早期太阳系中迅速冷却的小行星。

进一步的研究或许有助于科学家在各种可能性之间做选择。例如，有科学家正在寻找NWA 7325在自己过去的某个时刻曾遭遇一次撞击震荡的物理证据。NWA 7325的确显示出了一些曾经熔化、再结晶的迹象（这可能揭示了它被从母天体敲掉时的状况），但科学家目前尚未在它内部发现一种被叫作陨波长石的玻璃样的矿物质，这种物质形成于被高温高压震荡的岩石中。

NWA 7325到底是不是来自水星？现在还无法确定。如果科学家发现一块疑似来自月球的岩石，他们可以用它与由“阿波罗号”宇航员从月球带回地球的月球岩石样本作对比；如果怀疑它可能是火星陨石，他们可以把它与已知来自火星（因为里面俘获有火星空气）的陨石作比对。但要想对一块被疑为来自水星的岩石进行对等的测试，就只能等到飞船带回水星表面样本之时。不过，欧文似乎并不急于了解谜底。他说，“这是一个未解之谜。这才是陨石令人着迷之处，也正是我热爱我的工作的理由。”

背景知识

水星是太阳系8颗行星中最小和最靠近太阳的一颗，其轨道周期约为88个地球日。从地球上看去，水星大约每116天就围绕自己的轨道转一圈，这个公转速度比太阳系其他行星都快。或许正是因为如此迅速的运动，使水星在古代西方世界被按照罗马神话中快速飞行的信使墨丘里的名字来命名。由于水星几乎没有大气层来保持热量，所以它的表面温差在太阳系所有行星中最大，在一些赤道地区从夜间的-173℃变到白天的427 ℃。水星两极的温度持久保持在-93℃以下。水星的轴倾角在太阳系行星中最小，仅为大约1/30度，但水星的轨道偏心率在太阳系行星中最大。水星在远日点与太阳的距离是在近日点的大约1.5倍。水星表面密布陨击坑，看上去与月球相似，这表明水星在过去几十亿年来的地质上都不活跃。

水星不以大多数其他行星（比如地球）的方式经历季节变换。水星被太阳的强大引力锁定，所以它的自转方式在太阳系中很独特。相对于恒星看去，水星每公转两圈就恰好自转三圈。从太阳上看去，以轨道运动为参照系，水星每两年才自转一圈。因此，一个站在水星上的观察者每两年才能看见一天。

因为水星的轨道像金星一样位于地球轨道以内，所以水星在早晨或夜晚都可能出现在地球的天空里，但不会出现在午夜。此外，在相对于地球的轨道运动过程中，水星像金星和月球一样呈现完整的相位变化。尽管从地球上看去水星可能是一个很明亮的天体，但由于它距离太阳很近，所以它时常被太阳的光辉淹没而难于被看见。