黑美人隕石含水驚人，CT掃描證實(shí)火星曾遍布液態(tài)水

新工具的出現(xiàn)往往預(yù)示著科學(xué)新發(fā)現(xiàn)。當(dāng)新型無損檢測技術(shù)普及時(shí)，行星科學(xué)家將其應(yīng)用于隕石研究是必然的趨勢。

“黑美人”隕石的傳奇色彩部分源于其身世：這塊來自火星的碎片墜落地球，極有可能源自火星遭受的一次巨大撞擊。其構(gòu)成物質(zhì)形成于約44.8億年前，是太陽系已知最古老的火星物質(zhì)之一。 此外，它那驚艷的外觀也是其得名的原因。

遺憾的是，以往的研究往往迫使科學(xué)家必須切割這件“杰作”的局部進(jìn)行分析。這些樣本隨后會被粉碎或溶解，以解析巖石的化學(xué)成分。

如今，計(jì)算機(jī)斷層掃描儀（CT）的問世提供了更優(yōu)的解決方案。

CT掃描儀主要分為兩類。一類是全球醫(yī)療機(jī)構(gòu)廣泛使用的X射線CT，這類設(shè)備特別擅長探測鐵、鈦等重質(zhì)高密度物質(zhì)。

另一類較少使用的技術(shù)是中子CT，它利用中子代替X射線穿透研究對象。雖然掃描結(jié)果存在差異，但中子CT通常更擅長穿透高密度物質(zhì)，且能有效探測氫元素——這是構(gòu)成水的主要成分。

在地質(zhì)學(xué)術(shù)語中，“碎屑”指嵌入較大巖石中的微小巖石碎片。發(fā)現(xiàn)碎屑本身并不意外——科學(xué)界數(shù)十年來已知“黑美人”是由這類結(jié)構(gòu)組成的角礫巖，這與其源自火星撞擊熔融巖石的成因相符。

但CT掃描所揭示的碎屑類型，屬于全新的發(fā)現(xiàn)。

這些富氫碎屑被稱為“富氫鐵氧氫氧化物”。在研究人員測試的指甲蓋大小的“黑美人”樣本中，這類富氫簇團(tuán)約占體積的0.4%。

雖然數(shù)量看似微小，但隕石內(nèi)部的化學(xué)計(jì)算表明，這些微小的巖石碎片實(shí)際上蘊(yùn)含了樣本總含水量的11%。

“黑美人”隕石本身估計(jì)含有6000 ppm（百萬分之六千）的水，對于當(dāng)前水資源極度匱乏的火星而言，這一數(shù)值極為驚人。更重要的是，這一發(fā)現(xiàn)與美國國家航空航天局的“毅力號”火星車在杰澤羅隕石坑發(fā)現(xiàn)含水樣本的結(jié)果相互印證。

盡管“黑美人”來自火星與火星車采樣點(diǎn)完全不同的區(qū)域，但樣本間的這種關(guān)聯(lián)性證明，數(shù)十億年前火星表面曾廣泛分布著液態(tài)水。

這塊美麗的隕石本身就相當(dāng)于一次完整的樣本返回任務(wù)。分析該隕石的科學(xué)家們原本希望，能將相同的無損CT技術(shù)應(yīng)用于未來的火星樣本返回任務(wù)（MSR）所帶回的樣本上。因?yàn)镃T掃描技術(shù)能夠穿透樣本采集用的鈦合金容器。

但鑒于該計(jì)劃近期被取消，地球上強(qiáng)大的分析工具或許要等待很長時(shí)間，才能再次接觸到此類直接來自行星的樣本。

不過，亞洲仍計(jì)劃實(shí)施其樣本返回任務(wù)，或許等待的時(shí)間不會如預(yù)期般漫長。在此之前，將同類無損檢測技術(shù)應(yīng)用于其他火星隕石，堪稱專業(yè)技術(shù)與設(shè)備的絕佳運(yùn)用。我們期待未來能見證更多樣本研究成果的涌現(xiàn)。