一块外太空的冰要进入地球,在穿越大气层的过程中,瞬间高温可以达到几千度。这样的高温,即便是石头,也可以将其外表熔化。如果体积不是足够大,冰在穿越大气层之后,不可能会有剩余落到地面。即使降落在地上,陨冰也很容易就融化了。所以,要找到陨冰,一定得目击到它的坠落。
陨石专家张宝林告诉记者,古今中外,有关“神奇坠冰事件”的记载仅有50多次。
“清同治元年(1862年)秋,日方午,有大星坠于零陵县西乡雷家冲田中,大如斗而圆,色白,其声,久之化为水。”1957年,内蒙的伊克昭盟金霍洛旗的一个山谷中发现一块有吉普车大的巨冰。1973年,在甘肃的华池县山庄桥找到一块10米高的巨冰。
在国外,1860年,印度的沼泽地落下名为朱码撒拉的陨石,半小时后还看到它表面有蒸发的水雾。但限于当时条件,没有能够进行科学鉴定。
1955年8月30日,美国威斯康星州卡斯顿城,一个约3公斤的冰块落在街头,距离一名15岁少年半米之处。1963年8月27日,前苏联的德莫久得市,一位妇女看到很多冰块飞快地落到一个果园,估计总共约5公斤。新千年伊始,西班牙连续发生了7次“坠冰”;今年4月27日晨,一个重20多公斤、白里透蓝的大冰块从天而降,落到德国巴伐利亚州小城的一个花园……
从任丘和丰宁两次取得的“坠冰”样本,被张宝林带回了北京,进行化验。如果能够证明它来自外太空,那将是人类一次巨大的发现。对于探寻地球上水的来源、生命环境的形成、生命的起源等都有着重要的价值。
“目前,‘太空中的冰会坠入地球’在理论上并不是瞎想。但是,要证明一块冰来自于太空,难度实在太大了。迄今争议不断,全世界也没有一个研究者得出了让大家都信服、认可的方案。”张宝林说,争议的焦点主要是两方面:检测方案是否可行,检测数据是否准确。
一块坠冰的来源,从外部形态上是无法判断出来的。科学家们提出了各种不同的方案,归纳起来大致有两种。
一种观点主张让坠冰保持不化,寻找冰体里所含的气体,再分析其中的元素,从而判断冰的年龄。如果它的年龄超过了地球上最古老的冰,那么,就可以推断它来自于外太空。
中国科学院青藏高原研究所研究员田立德告诉记者,地球上最古老的冰位于南极洲的最底部,年龄有可能达到100万年。
3500万年以前,原本温度很高的地球突然变冷。距今3000万年~3500万年期间,南极最先出现了小的冰盖。地球温度持续变低,直到距今100万年左右,北半球也出现了冰。
如今,3000多万年的冰,恐怕已经很难存在于地球了。因为温度的变化可能让它们一度融化。近年来,研究人员在南极洲距离地表大概有3600多米的深处钻取的冰,根据氧同位素测出,它的年龄达80万年左右。
“进入地球的冰块,都来自于太阳系。它们的形成时间与地球年龄一致,是与地球同时期产生的。如果测出一块坠冰的年龄达上亿年,那它只可能来自于太空。”张宝林说。
然而,冰就如同是一块海绵,它会把环境中的气体逐渐吸取。这个过程中,它所含的气体会与环境中的气体发生置换。所以,即使是一块陨冰,如果没有得到及时的取样、保存,很容易就会被地球环境“污染”,使得化验结果不准确,宇宙物质也检测不出来。
保存陨冰的条件非常苛刻。太空中,温度低达零下一百多度;在地球上,只有将它放入液氮,才能保持这样的低温。即便如此,随着实验的进行,样本也会被一点一点地消耗殆尽,而且保存的时间不可能太长。北京天文馆所取得的坠冰,成为了当前世界上唯一的“疑似陨冰”样本。专家们将样本的一部分存入了一个注有液氮的模拟太空环境中。
不过,另一种检测方案对冰的保存条件似乎要求不高。因为可以将冰块在载玻片上蒸干,寻找剩余杂质中是否含有太空中存在的物质、尘埃。如果找到彗星尘、铱等宇宙来源的标志性元素,就可以断定它来自太空。
“我们有幸获得了如此珍贵的样本,它不仅以冰的形式存在,还很少被外界污染。现在,我们正在对样本进行分析,为它是否来自天外寻找证据。”张宝林说。