溯鷹 發(fā)表于 2018-05-02 07:19
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地球是一張舞臺，生物界的繁榮明滅則是這臺上的舞曲。我們的祖先一路走來，在億萬年的演化樂章中幸存至今，一路的定數(shù)與巧合足以令人唏噓。可更大的事實是——這張舞臺本身便是一個幸存者。它有其自身的過往，而且在這段過往里，也不乏其自身的幸運。
早期太陽系的藝術想象圖。圖片來源：NASA/SOFIA/Lynette Cook
太陽系只有8顆行星，這是一個看似稀松平常，仔細一想?yún)s有點不太對勁的事實。按照天體演化理論，太陽系內(nèi)物質(zhì)的總量足以凝聚出成千上百個類似今日水星大小的原行星，可現(xiàn)在它們在哪兒呢？放眼夜空，除了已知的8顆行星以外，其他的一個都找不到。它們早就毀滅了。在太陽系歷史頭1/10的時間里，它們統(tǒng)統(tǒng)消亡殆盡。在這場被稱為“冥古宙”的宇宙浩劫中，只有區(qū)區(qū)8個幸運兒成為游戲的最終贏家，在后續(xù)的太平歲月里，回蕩著波瀾不驚，甚至還保有一絲精妙與和諧的余波。
要想證明這些“失落的行星”曾經(jīng)存在過，需要扎實的證據(jù)。很難想象，早已毀滅的原行星的殘片，居然真的以實物的形式保存了下來。上周（2018年4月17日），瑞典的法爾漢·納比埃（Farhang Nabiei）教授率領的科研團隊在《自然通訊》上發(fā)表通訊，報道了對冥古宙原行星遺存物質(zhì)的研究。這些物質(zhì)太過微小，以至于只能在電子顯微鏡下才能一睹端倪；可它的母星卻十分龐大，龐大到足以在今日的8顆行星間并踵齊驅。
這份渺小的遺產(chǎn)，是來自宇宙的鉆石。
來自宇宙的鉆石微粒，能否透露早期太陽系失落行星的秘密？圖片來源：SEBASTIAN KAULITZKI/SCIENCE PHOTO LIBRARY
稀缺性的結晶
沒有人會對鉆石二字感到陌生。在地球文明的敘事里，它代表著富有、價值和舉世罕存的稀缺性?？蛇@稀缺性表現(xiàn)在哪兒呢？顯然不是構成鉆石的碳元素本身——生物體內(nèi)本來就含有大量的碳，黑煤和石墨更是唾手可得。鉆石的真正稀缺之處，在于其形成所需的苛刻條件。它們必須在極高的壓力下才能形成——同時，還要輔以一定的溫度和還原性化學環(huán)境，以便把自然界大部分以有機物或碳酸根形式賦存的高價碳，還原為結晶單質(zhì)所需的0價碳。除了人類建造的實驗室，地球上真正能穩(wěn)定生產(chǎn)鉆石的高壓環(huán)境，也就只有地幔了。
道理很簡單，越往地下深處走，溫度和壓力就越高。而另一方面，氧氣則是地表的特產(chǎn)，它氧化不到地球深處呈還原態(tài)的地幔。于是在地幔中，當深度超過某個臨界面的時候，賦存于其中的碳元素便會發(fā)生相變，凝成閃爍著金剛光澤的正八面體。
除了地幔外，還有一種情況也能滿足超高壓條件，只不過這種方式太極端了——那就是天體沖擊。試想，一顆巨大的小行星砸下來，在沖擊的瞬間，天體與地表的接觸點是一種什么樣的狀況呢？更加毋庸多言的是：地表的碳顯然比地幔更泛濫。只不過，這種鉆石的產(chǎn)量注定很小。原因很簡單：要想形成足以生成鉆石的壓力，對隕擊體的體積下限有著嚴格要求。而太古宙以來，大天體的撞擊并不頻繁。也幸虧如此，否則如果撞擊過于頻繁，鉆石倒是不少了，可這地球上還能有生命么？
星球殘片里的敘事者
類似的情況并非地球獨有。任何巖質(zhì)星球，只要含碳，能夠提供高壓，那么鉆石不過是溫度、壓力、化學環(huán)境等一系列因素的結果罷了。換句話說，在地球以外的其他地方，一樣會有鉆石形成。
法爾汗·納比埃教授研究的這一批鉆石，就并非來自于地球，而是在一批隕石里發(fā)現(xiàn)的。這批隕石散落在北非的蘇丹沙漠之中，被稱為“第六站”（Almahata Sitta）。而它們的母體，則是一顆隕落于2008年的小行星——2008 TC3。
2008 TC3墜落地球后留下的隕石碎塊，于2009年2月28日在北非的蘇丹沙漠中被人尋獲。圖片來源：NASA/SETI/P. Jenniskens
隕石里含有鉆石，說明這隕石當年受到過高壓環(huán)境的蹂躪，于是二選一的問題就來了：它們究竟是在母天體的地幔深處受到穩(wěn)定加溫加壓所形成的，還是在這顆天體撞擊地球的過程中，受到巨大沖擊力而形成的？
好在鉆石自己會說話。如果說鉆石形成與否取決于溫壓條件，那么它最終能長多大，就要由另一個變量說了算了。這個變量是時間。如果你做過食鹽結晶（或者膽礬）的小實驗，那么應該對以下兩種情況不陌生：當你迅速把鹽水燒干，最終留在容器里的就只是一層細小的白末——即肉眼不易觀察到的微小晶體；可如果你有足夠的耐心，把水靜置一段時間讓它慢慢蒸發(fā)，那么最終回饋給你的，便是一束非常漂亮的巨大結晶。
對于行星這個“容器”也一樣：地幔深處千百萬年的“小火慢燉”，與幾秒鐘之內(nèi)的瞬間撞擊，在時間尺度上顯然不是一回事。這兩種方式最終產(chǎn)生的晶體，在個頭上一定有所差別。
隕石中發(fā)現(xiàn)的這些鉆石很大，其長度足足接近1微米。這般大小不可能是天體撞擊的產(chǎn)物，表明它們只可能來自母體星球的深部地幔。更有意思的是，這些鉆石本身還自帶“夾心效果”——里面包裹了一些鐵與硫的化合物。研究團隊通過計算鉆石的體積和壓力的對應關系，并通過這些鐵硫化合物所反饋出的壓力閾值，進一步驗證了這么一個事實：這些鉆石，應該形成于20Gpa的高壓下。
地幔壓力達到20Gpa，是個什么概念呢？不妨換一個說法：如果把這顆母體星球放到今日的8顆行星之間，它不會是個頭最小的那個。
失落世界的過往時光
從左至右依次為地球、火星、金星和水星。2008TC3母體星球的體積介于火星和水星之間。圖片來源：lesud.com
這顆古老行星體積的下限是今日的水星，而上限則足足有我們的鄰居——火星那么大。如果把它放在金星軌道上，從地球上看過去，其亮度甚至會超過北斗七星，想必會成為另一顆璀璨而又美麗的亮星吧。只不過，它消失了。今日這片飽受著人類注目禮的夜空，注定只屬于8個幸運兒，而不屬于早在冥古宙就已經(jīng)粉身碎骨的出局者。
它沒有熬到太陽系孕育出文明的那一刻，便早早地崩裂了。它成為支離破碎的殘骸、幽靈般游蕩的裸巖。它懷揣著鉆石的星塵，漂浮于無聲的宇宙中，這一漂就是40億年。直至公元2008年，它進入地球的引力范圍，迎來又一次久違的撞擊。
這一次，撞擊物是地球。而常識告訴我們：撞擊與毀滅，從來都是一對不分你我的同義詞。
果然，在它落下的時候，人類歡呼了。但它永遠不可能明白，這些歡呼的緣由，并不是人類慶祝自身躲過了一場末世浩劫——事實更加諷刺，他們歡呼，僅僅是因為看到了一顆璀璨的火流星從天邊一閃而過。
而流星是許愿的代名詞，它代表著對美好未來的期許。
第六站隕星已經(jīng)沒有未來了。墜入地面的它，甚至連靜靜飄蕩于宇宙的權利也成為了過去式。在地表迎接它的將是殘酷的風化作用。不久之后，它的軀體——連同自身珍藏的鉆石一道——將被悉數(shù)分解為毫無意義的塵埃，然后融入地球的巖石圈，埋藏、熔化，直至成為和本土巖漿沒有任何區(qū)別的物質(zhì)。一個古老的世界就此隕落，無聲無息，再不能續(xù)寫它的下一個篇章。
只不過立場二字向來是一種很微妙的東西。生命們會說：大撞擊時代的咆哮，其實是孕育生機的頌歌。從這層意義上，帶著那些鉆石墜落地球的那顆火流星，的確實現(xiàn)了人們的最終愿望——畢竟，能夠站在星空下安靜地許愿，本身就是幸運兒們獨有的特權。（編輯：Tisney）
