“快許愿！”當流星劃過夜空，浪漫的祈愿儀式即將再次上演。

天文通最新觀測數據顯示，8月13日，將迎來入秋的第一場流星雨——英仙座流星雨。這場秋夜流星雨，將帶我們見證宇宙最詩意的科學奇跡。你準備好許下心愿了嗎？在雙手合十之前，不妨先了解這些劃過夜空的“宇宙信使”背后，都藏著哪些令人驚嘆的秘密。

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01 受引力“邀請”的“客人”

雖然那些劃破夜空的“外來者”們被統稱為流星，但實際上它們的來源卻是多種多樣的。可以這么理解，凡是經過地球附近的小型天體，因為距離過近而被地球的引力所捕獲，它們都會進入大氣層墜落到地表，形成“流星”。而這些“外來者”主要有以下幾種：

彗星殘骸

當彗星接近太陽時，它的彗核表面因為“太陽風”的吹拂，會有大量固體物質升華形成“冰火山”。在這個過程中，彗星會噴涌大量含有硅酸鹽塵埃的冰晶顆粒。這些冰晶顆粒如果被地球的引力所捕獲，就會形成壯觀的“流星雨”。例如著名的“獅子座流星雨”，就來源于一顆名為“坦普爾-塔特爾”的彗星所噴發的硅酸鹽顆粒。

小行星碎片

太陽系除了八大行星，實際上還存在數不勝數的小行星。例如在火星與木星軌道之間，分布著超過107萬顆小行星，這片區域因此被稱為小行星主帶。除此之外，在海王星軌道外側，存在一片名為柯伊伯帶的小行星區域，這片區域里存在大量以冰物質形態呈現的小行星。在這些數以千百萬計的小行星中，總會時不時有一些“迷途的羔羊”離開固定的軌道區域，朝著太陽系中心位置開始流浪。如果它們流浪的路徑恰好經過地球，同樣有可能因為引力原因，化作天邊的流星。

太陽系外星體

相比前兩者，太陽系外星體要稀少得多。畢竟穿越廣袤的銀河系進入太陽系，那是一段漫長的歷程，更不用說在進入太陽系后恰好“撞上”地球的概率了。不過稀少并不等于不存在，2014年1月8日，一顆后來被命名為“cneos 2014-01-08”的流星墜落在巴布亞新幾內亞東北海岸。據天文學家研究，這顆小行星極有可能來自另一個恒星系統，它也是迄今已知的首個地球太陽系外訪客。

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02 很小，但很明亮

在部分人想象中，能夠在遙遠夜空中拖著長長尾跡墜下的流星，應該都是龐然大物，但事實往往是反直覺的。絕大多數流星，直徑都在1毫米到1厘米之間，直觀看來只有豆子大小。如果超過拳頭大小，都稱得上龐然大物了。

絕大多數流星體積不大，不過它們在進入地球大氣層的過程中卻能發出極度耀眼的光芒。這是因為當它們闖入大氣層，前方被極致壓縮的空氣在千分之一秒內升溫至3000℃，此時并非簡單摩擦生熱，而是更加劇烈的物理化學變化。因為高速的粒子撞擊可以使流星周圍的空氣分子電離，形成溫度高達12000℃的等離子體包層，這個包層就能釋放出耀眼的光芒。

除此之外，根據流星不同成分的區別，它的本體還會給光芒加上顏色——含有鈉原子的流星能發出橙黃光，含鎂的釋放藍綠光，而含鐵的則會閃耀金色的光澤。

03 “穿越”的結局

由于大部分流星體積很小，它們往往在進入大氣層的過程中，就燃盡了自己，將整個身體化作了那劃破蒼穹的一道光線。不過總有例外——那些直徑能以米為尺度計算的流星，雖然它們在流星中占的比例很小，但是考慮到墜入大氣層的流星基數十分龐大（據估計每天能達到上百億顆），所以這種尺寸的流星也并不在少數。它們在墜落過程中并不會完全燃燒，殘骸將墜落在地表，成為我們熟知的隕石。

而那些直徑超過15米的流星在穿越過大氣層后，爆發的能量是可怕的。2013年在俄羅斯車里雅賓斯克州，一顆直徑超過17米的隕石沖入大氣層后，在距地面約24公里時爆炸，據估計爆炸威力高達50萬噸TNT當量，相當于美國投放在廣島那顆原子彈的30倍。這顆隕石爆炸后產生的碎片造成了大量建筑損毀以及上千人受傷。

而更為震撼的是1908年發生于現俄羅斯西伯利亞通古斯河附近的大爆炸事件，這次爆炸威力高達2000萬噸TNT當量，摧毀了2000平方公里的針葉林。據科學家們研究估計，造成通古斯大爆炸的元兇，是一顆直徑約65米的巨大隕石。這種尺寸的隕石如果墜落在海洋里，所引發的海嘯甚至能吞沒沿岸數十公里的城市。這些巨大隕石帶著巨大的動能撞擊地表，足以造成地質以及生態災難。也正因為有此先例，所以在人類拍攝的災難片中，總少不了天降巨大隕石滅世的橋段。

04 物種進化的“催化劑”

體積過大的隕石造成滅世災難，這其實不僅僅存在于人類的想象中，而是地球數億年物種進化史上的真實事件。

在地球生命進化的歷程中，曾經歷了五次大滅絕事件。其中至少兩次明確由巨大隕石撞擊地球引發，還有一次也極可能與之相關。它們分別是4.45億年前的奧陶紀冰川事件，3.7億年前的泥盆紀大滅絕，以及6600萬年前的白堊紀大滅絕。其中白堊紀大滅絕正是造成恐龍退出物種進化舞臺的大事件。

當然，隕石帶來的不光是毀滅，在物種進化史上，它往往也代表著“革新”，能夠推動物種的進化。就以白堊紀大滅絕來說，要不是巨大隕石對恐龍造成的毀滅性打擊，為地球的物種進化騰出生態位，哺乳動物也許至今都還躲在叢林的角落瑟瑟發抖，更輪不到咱們人類站在地球食物鏈頂端了。

不僅如此，有生物學家甚至認為地球生命的起源也與隕石有巨大關系。四十多億年前的地球，地表大部分都被原始海洋所覆蓋，那時候也沒有生命的存在。而天外的隕石墜入海洋之中，其攜帶的氨基酸與核酸堿基在漫長歲月中經過極小概率的化學反應，生成了帶有原始細胞膜結構的脂質體，這就是生命的雛形。

雖然這種觀點到目前為止依然是地球生命起源眾多假說中的一種，但它也足以說明，來自天外的隕石與地球生命演化的進程有著密切的關系。

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05 隕鐵真能造神器嗎？

無論是東方傳說還是西方神話，用“天外隕鐵”鍛造神兵的橋段屢見不鮮。古人為何如此推崇隕石？其實，這背后有一定科學依據。

古代冶煉技術有限，工匠們只能憑直覺與經驗，提升金屬制品的性能，偶然用隕鐵打造武器時，發現其性能遠超普通鐵器——更鋒利、更堅韌，且不易生銹。于是，“神兵利器”的傳說便流傳開來。

其實站在科學的角度來看，這事并沒有那么神奇。墜入地球的隕石成分多樣，除了鐵之外，還含有少量的鎳和鈷。這兩種金屬具有高強度、高韌性、高耐腐蝕度的特性，在現代廣泛用于特種合金鋼冶煉，許多航空航天設備的關鍵部位都會用到它們所冶煉而成的合金鋼。但是古人并不具備將鎳和鈷與鐵冶煉成合金的技術，因此這些來自流星的“隕鐵”自然就變成了無法批量生產，極其稀缺的“天才地寶”。

如今，我們早已可以冶煉出性能更加優秀的合金鋼，這些隕石自然也褪去了神秘的面紗。

當新疆哈密博物館的“銀駱駝”鐵隕石在展柜中靜臥，當芝加哥菲爾德博物館的威拉姆特隕石吸引游客驚嘆，這些來自深空的信使仍在訴說著宇宙的故事。它們既是毀滅恐龍的天火，也是孕育生命的星塵。在每次流星劃過的瞬息光亮中，我們見證的不僅是物質形態的轉換，更是宇宙與地球億萬年的深情對話。正如天文學家卡爾·薩根所言：“我們由星塵所鑄，而今仰望群星。”這或許就是隕石帶給人類最深刻的啟示。

供稿單位：重慶科技館

作者：CPU，科普作者

審核專家：李春藜

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來源: 重慶市科學技術協會

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