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我在b站看南极,聊下南极陨石

这几天看动态看到b站有场南极的科普直播,刚好我所在大学是研究南极陨石地质方向的,又有相关博物馆,很荣幸经过桂林理工大学地质博物馆,地球科学学院允许,科普下南极陨石。

“颜色呈棕黑色的这块,是常见的球粒陨石,颜色浅一点、灰色的这块,是较珍贵的无球粒陨石,它有可能来自月球,火星或者小行星……”2014年4月18日,带队寻获583块陨石样本载誉归来的缪秉魁教授正手带透明手套,同他的桂林理工大学的同事、学生分享着他参加我国第30次南极科考的经历。

南极采集的陨石

  这是他刚刚回国的第三天,160天、3万余海里的南极之行,最明显的变化是清瘦了许多,虽然神态因长时间缺乏足够的休息而略显疲惫,但睿智的语言仍掩盖不住他充沛的精力。

 为什么要到南极寻找陨石?
  陨石是地球以外未燃尽的宇宙流星脱离原有运行轨道或成碎块散落到地球或其它行星表面的物质,大多数陨石来自小行星带,小部分来自月球和火星,它记录了太阳由星云起源与凝聚到小行星、行星形成与演化的历史,是太阳系形成和演化不同阶段残留的“化石”,是人类直接认识太阳系各星体珍贵稀有的实物标本。
  谈到为什么要到南极寻找陨石,缪秉魁说“其实在地球上的任何角落,陨石坠落的机率基本上是大致相等的,只不过在南极干燥、严寒的气候条件,水分子不活跃,相较其它的地方的风吹、日晒、雨淋,降落在南极的陨石更容易保存下来。”
  “由于冰川的流动也容易使南极成为陨石的富集区”,缪秉魁解释道,挟携着陨石的冰川流动时,由于冰下地形的影响,冰被拦阻后不断上升,表层冰雪不断升华,使得冰中的陨石距离冰面越来越近,最终暴露在冰雪表面,在洁净的冰面上,黑褐色的陨石更容易被发现。
  一直从事地球化学、天体化学、矿物学等领域的教学和科研工作缪秉魁教授此次参加我国第三十次南极科考的任务是收集陨石,目的地是南极的格罗夫山地区,格罗夫山地区是我国发现的南极陨石富集地区,面积约为3000平方公里。
  这是他第三次出征南极寻宝,2002至2003年,他参加中国第十九次南极科考队到格罗夫山考察时,个人找到了797块陨石。
  2009至2010年,在中国第二十五次南极科考队与美国南极科考队的国际陨石合作考察项目中,他发现了两块月球陨石,遗憾的是,按国际惯例,这两块陨石归美国所有。
  这一次,缪秉魁带领的考察队在该地区共收集南极陨石583块,他一人找到了154块,使我国拥有南极陨石总数增加到12017块,仅次于美国和日本,为开展太阳系的形成和演化研究采集了第一手资料。
  “在南极找陨石难吗?也难,也容易!南极大陆被巨大的冰帽所覆盖,冰盖平均厚度2000多米,有着几百万年的历史,且南极冰面干净没有干扰,视线没有阻挡,陨石在这样的条件下比较容易被发现,但是陨石毕竟不是石头,要选择合适的地点寻找,研究陨石富集的规律,地点和方法不对就很难找到陨石。”缪秉魁分享着自己的寻宝心得。
  “在陨石富集区也并不意味着陨石容易找,我们找陨石的时候,队员都是散开着往前走,有个队员老也没找到,我跟他说找陨石要伏低身子,弯下腰,盯着冰面,像老头拄拐杖走路一样,慢慢地一点一点往前挪,直着腰哪能找到陨石呀?”结果这个队员照着他的方法,很快就找到了陨石。在冰天雪地里伏下身子,弯着腰,眼睛长时间盯着冰面,一找就是几个小时,要发现小块的陨石,更要练就一双'火眼金睛’,甚至用卧爬的方法挖出小到沙粒的陨石,眼酸脖子胀腰腿疼,其中的艰辛自是不必赘言。
  “这次收集的陨石最大的1299克,有1/3的可能性是月球陨石,最小的0.01克,约四分之一米粒大小”,缪秉魁做了个短暂的停顿才接着说,“我知道大家和我一样都非常希望我手里拿的这块就是月球陨石,实现我国月球陨石零的突破,但我不能不说,现在只是有1/3的可能性,可能来自月球,也可能来自火星或者灶神星,做研究最要紧的是严谨,下一步我们打算开展基本岩石结构、矿物成分、拉曼光谱等分析,完成大部分的特征鉴定”,“要判断是不是月球陨石,需要经过一系列科学实验去证实”。缪秉魁说“我最大的期望和梦想就是能发现月球陨石,实现我们国家月球陨石零的突破”。 

  每当一谈到陨石,缪秉魁教授便显得非常兴奋,关于陨石的搜寻考察、相关的专业知识、艰辛却有趣的考察经历等等,缪教授张口就来,侃侃而谈,说起时似乎眼中就闪烁着银河的星光,缪秉魁教授告诉记者: “当时发现的4448块陨石中,几乎存在各种类型陨石,我的工作就面临新的挑战。为了能顺利开展研究,我必须快速掌握大量的陨石知识。随着学习深入,我对陨石的认识发生了改变,明白陨石是太阳系起源和演化过程中残留下的样品,或是'太阳系演化的化石’。意识到陨石是打开宇宙或太阳系奥秘大门的钥匙。再经过随后一系列阶段的考察工作后,现在可以说,我喜欢陨石,我热爱陨石研究。”

  而在这个喜爱的过程中,也并不是只有“甜蜜”的回忆,众所周知,南极常年严寒,整个南极大陆似被一个巨大的冰盖所覆盖,考察时的气候条件也是非常的恶劣,缪秉魁教授在一次寻找陨石的过程中还险些掉入冰缝中,那次是为了寻找陨石富集区,他一个人走得太远,曾不小心掉进了一条约60厘米宽的冰缝,所幸用双肘撑在了冰缝两侧,然后,凭借着冰镐,才一点点爬上来,但即使在如此恶劣和艰险的条件下,他还是坚持着陨石的搜寻工作,甚至后面到了看见石头就想敲敲的地步,队友们都说他是想陨石想疯了。

  “有一天,我拿出一块石头,告诉他们我怀疑这是陨石。队友们质疑说,这是陨石?简直就像天方夜谭。为此,我耐心琢磨,经过细心观察,终于发现了和找到这种类型陨石的特征,搜索工作获得了重要突破,果然,我和队友们凭借着新发现的经验很快就找到了上千块这种类型陨石。”也正是凭着缪教授这股对于陨石搜寻的勇往直前和坚持探索的“疯劲”,他最后才能收获了如此杰出的成绩和珍贵实用的搜寻经验。同时使得考察队在陨石搜寻工作上也取得了重要突破:一、发现了陨石新的野外产状或类型,即冰磧型陨石,这些陨石没有黑色熔壳(外皮);二、找到了真正的陨石富集区,在局部蓝冰区,发生数十块甚至数百块陨石。由于发现了陨石富集的重要特征,搜寻队有了经验,后来找陨石就容易了许多,也正因此,我国拥有南极陨石总数达到了12035块,成为了国际上拥有南极陨石最多的国家之一,仅次于日本和美国位于第三位。

番剧比宇宙更远的地方第四集,其中我国数据就是缪老师不断收集成的数据,现在只会比番剧里面更多

简单说这些陨石的数据可以为我们在月球,火星探测里面作为对照标本去分析研判,还有准备相关实验。

陨石切片标本,桂林理工大学地质博物馆供图

  队长的背包
  “这个包,我考察的时候每次都背着,里面放着我的宝贝”,每次野外考察,一个超过20公斤重的红黑相间的大背包对他来说必不可少,背包里面装了包括对讲机、铱星电话、备用电池、手摇发电装置、GPS、瑞士军刀、水壶、必要的食品、野外记录本、相机、备用手套、冰镐、药品等多件“宝贝”,虽然这东西不一定每次都能用得到,但他已经把背包看成了野外生存与安全的必备“法宝”,即便是加重了标本采集的肩背负荷,也一样不能缺少。“我要为整个队伍负责”,他说。
  “前两次是作为一个普通队员,完成自己的任务就行了,但这次是作为队长,能不能全面完成目标任务、能不能安全地把整个队伍带回中山站,这样的责任会感觉很大”“这次我们的9个人,只有三个是老队员,6个是新队员,所有的细节我都要考虑到,确保队员安全,万无一失”,作为格罗夫山考察队队长,缪秉魁深感责任重大。
  老队员带新队员、所有队员不能超过其它队友的视线单独行动,这是格罗夫山考察队的严格规定,其实这源于缪秉魁第一次南极考察的经历:一次外出探寻时,他不小心掉进了一条约60公分宽的冰缝,附近没有队员救援,“当时基本上做了生与死的想法”,他说,双手撑着冰缝的两端,幸亏随身带了冰镐,凭着惊人的毅力和对求生的渴望,用冰镐撑着,一点一点,花了大约20分钟才爬了出来。

  地吹雪与冰缝
  “南极真正怕的不是冷,是风,风会把人的体能全部带走”。了解南极天气的人都知道“地吹雪”的威力:大风将积雪吹起,纤细的雪粒漫天飞舞,风速有时达每秒二三十米,气温也会骤然下降十几甚至几十度,四周白茫茫一片,能见度更是低的可怜,像是一场白色的沙尘暴。
  日本曾发生过考察队员遇到地吹雪找不到营地的情况,等暴风雪过去后发现原来受困地离营地只有200米的情况。
  一般遇到地吹雪的情况,野外的人员都要在冰原上挖坑、挖洞,等待暴风雪过后再开展行动。
  “今年2月6日,将从格罗夫山回来的时候,接到考察队通知,要到泰山站会合,但通知下达不到半个小时,暴风雪来了,等到8号,暴风雪还没有要停下来的迹象,怕影响整个考察队的科考计划,我和副队长商量,决定冒着暴风雪返回,返回途中又遇到2米的冰缝,雪橇板长度刚刚够雪地车开过去,回头想想还是有些后怕的。”

  特殊的使命
  细数第30次南极科考征程,与一往的南极科考有不同寻常的地方:泰山站成功建站、首次实现环南极大陆航行、成功救援俄船并自行脱困、临危受命搜寻马航失联客机、创长城站卸货最快记录、格罗夫山考察发现583块陨石……
  这一次缪秉魁就扮演了一个中国学人的特殊使命:协助完成中山站卸货任务、参与失联马航航班搜寻工作。
  由于“雪龙号”营救被困的俄罗斯“绍卡利斯基院士”号,打乱了之前的科考任务计划,因此,必须压缩卸货时间,在最短的时间内完成卸货任务,为后续科考赢得时间。
  “面对繁重的卸货任务,我们格罗夫山队制定了卸货排班表,所有队员都加班加点连续多日工作,当时我腿上肌腱有伤,大家劝我休息,可我怎能让大家干活自己休息呢,实在累了,我就是坐在那儿,也要与队员在一起,格罗夫山队是一个集体。”
  科考队在乘坐“雪龙号”号返航途中,接到参加马航MH370航班搜寻任务。根据国家的安排,雪龙号上只留下必要人员,考察队其他队员在澳大利亚简单休整后即可坐飞机回国。3月21日,缪秉魁却不顾离家多日的牵挂,第一时间报名留船参与搜寻工作,“我们有那么多同胞在飞机上,多一双眼睛就能多一份发现航班线索的机会,国家有需要,我觉得自己应该留下来,责无旁贷。”缪秉魁动情地说。

  过年的亲情电话与想念的桂林米粉
  格罗夫山考察队2014年1月3日从中山站出发,2月16日返回,整个春节期间都在开展忙碌的陨石探寻任务。
  “我们有自己的过年庆祝:大家一起过年很有意义,我们把国旗插在空油桶做成的塔形纪念碑上,还包了饺子,每个人可以用工作时使用的铱星电话给家里打15分钟,亲情电话的时间太宝贵了,有说不完的话!”。
  “恩,想家吗?能不想吗?电脑桌面上一直放着爱人和女儿的照片,这样就能随时看到她们了……对了,到桂林就吃了米粉”,谈到家乡、家人,原本健谈的缪秉魁,反而话不多了,越深厚的感情,越难用言语表达,但家的感觉、家的味道、家的牵挂都写在了他的脸上。

  “南极,我想再去一次”
  4月18日,在桂林理工大学与师生座谈时,缪秉魁表达了他和北京大学合作准备开展他的第四次南极之旅的项目申请的信息,“如果有机会,我还想再去南极一次,再去学习更多的东西。”
  “在南极,你会看到地球上独一无二的形态,体验到深入骨髓的冷,所有你看到的、感受到的、经历的都是属于南极的,你会有另一种心境和体会,南极带给你的是绝对的独享。”缪秉魁这样总结着自己的南极之行。
  “下一步我打算开展南极陨石富集区形成规律的研究,因为近百万年历史的冰层和冰流形成的陨石富集机制等密切相关,要研究冰和水的原理,对目前地球化学研究者来说很困难,但我们可以通过陨石地球年龄来推断冰川年龄。”缪秉魁开始了下一步的规划与打算。

  缪秉魁教授的第三次南极之行,160天,30000余海里,全队583块陨石的收获,但他并没有满足现在的成绩,又树立了新的目标。
  “南极,我想再去一次”,我们希望他的极地梦想越走越远……

不过后面他去了三次,再后面的话去的是他的两位学生,一位是大学地质博物馆副馆长的陈弘毅老师(up还有他微信和电话呢,也是经过他授权允许我借用母校相关照片版权以及资料),还有一位姓夏的学生,好像是去年又公费去那边考察和玩了。

原文采访者缪秉魁老师,教育部矿业类专业教学指导委员会、中国空间科学学会理事兼月球地质和空间化学专业委员会副主任委员、中国南极陨石专家委员会委员兼陨石分类工作组组长、中国矿物岩石地球化学学会工艺矿物学专业委员会委员、中国地质学会地质教育分会委员、广西地质学会矿产开发专业委员会委员等学术职务。国际陨石协会陨石分类委员会委员,主要负责国际上陨石申报的审查和陨石确认工作。该委员会共有9名成员,我国仅1人,至今,我国曾有欧阳自远院士(探月深空工程总科学顾问,也是我们大学院士工作站特聘专家,也是缪老师的博士导师)等4名专家担任过此职位。而且还参与了马航大搜救,也是30次科考格罗夫山队队长。当然欢迎大家有能力报考我们桂林理工大学的地质类博士,就有机会公费去那边看看当然想要了解陨石的,桂林理工大学地质博物馆欢迎你,里面就收藏了来自世界各地已发现全部类型85%以上的陨石类型,合计54种,300余件,具有极高的科研价值和科普价值,是目前世界上收藏陨石种类最为丰富的博物馆。博物馆序厅展出的鱼龙化石保存完整,形态精美,体长约13m,是目前国内博物馆收藏中最大的一条鱼龙化石。博物馆是免费的哦。

下面是老师当时去南极做考察队长时候拍的照片,版权归属桂林理工大学和缪秉魁,陈弘毅,夏志鹏老师。另本次数据经过桂林理工大学地球科学学院,地质博物馆的数据核实和帮助,在此一并感谢。

教授坐直升机抵达科考现场
野外考察回到营地,胡子上结了不少冰霜
如果风大,野外工作时就只能全副武装了,靠胸前的名字牌才能互相区分
这是典型的格罗夫山岛峰
队员们在吃晚餐,是航空餐,能在野外吃上这种饭菜,已经非常满足
格罗夫山营地现场
在格罗夫山考察象这种暴风雪是家常便饭(很危险)
风雪中的雪地车履带都给埋没了,有些雪几乎达到车顶
教授在极地现场的住处(有些乱,不过科考就是这么忙)
教授当时在格罗夫山团队,在油桶纪念碑合影
格罗夫山居然有融冰水潭,表面是冰,底下是水
教授当时是春节在现场科考,伙食很不错,还有蒜苗。、
缪教授学生陈弘毅老师把校旗插到了南极格罗夫山冰盖上
(背景为格罗夫山最高峰梅森峰)
陈老师在蓝冰上收集陨石和钻孔插竹竿监测蓝冰消融率
陈老师用无人机侦查陨石所拍摄照片
陈老师在泰山站
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