瑞典人博格·施密茨有一個奇怪的習慣。他會去任何有大面積石板地面的公共建筑，譬如機場或者火車站，然后趴在地上，手腳并用，眼睛緊盯地面，或靜止或爬行。為此，他好多次跟保安人員發(fā)生沖突。
施密茨不是恐怖分子。他是世界上最重要的化石——隕石化石的獵手之一。隕石化石，即古代降落于地球，被埋進巖層的太空巖石。碰巧，大面積的石灰石地磚是尋找它們的絕佳地點。
每年大約只有3顆橄欖大小的隕石會落在像海南島這般大的地方，人們能找到它們的概率微乎其微?，F(xiàn)在請想象一下，你要找的是一塊幾百萬年前墜落，被埋進地下堅硬的巖層中的隕石，難度之大，可想而知!但這并非不可能。在過去幾年里，隕石化石的獵手們已經(jīng)在陸陸續(xù)續(xù)發(fā)掘出它們，這些隕石化石正向我們吐露關于地球遙遠過去的信息。
太空巖石影響到地球歷史
區(qū)分隕石和地球巖石并不容易。新落下的隕石通常表面閃著迷人的光澤，因為它們在穿過大氣層時被燒得透亮。但日久年深，它們也會失去光澤，跟普通石頭差不多。識別隕石的最好方法是深入研究其化學成分。隕石中含有大量地球上罕見的元素，如鎳或銥，這是它們太空“血統(tǒng)”的最可靠標志。
施密茨最早是在美國與路易斯·阿爾瓦雷茨一起工作時，對隕石產(chǎn)生興趣的。阿爾瓦雷茨是諾貝爾物理學獎得主，他和他的兒子又是現(xiàn)在占主流的恐龍滅絕說提出者。這對父子假設，6600萬年前，一顆巨大的小行星撞向地球，結束了恐龍在地球上的統(tǒng)治。但他們提出這一假說時，并未發(fā)現(xiàn)任何隕石碎片，只是在全世界恐龍滅絕這個時期的巖層中發(fā)現(xiàn)廣泛分布著銥元素，估計是隕石在撞擊時蒸發(fā)后留下的。
埋在石灰?guī)r中的隕石化石
這是太空巖石影響地球歷史的一個絕佳例子。施密茨想，還有其他例子嗎?
為了找出答案，施密茨決定去研究隕石化石。但是在當時，幾乎沒有任何現(xiàn)成的隕石化石。一天，施密茨讀到了一篇報道，說有人在瑞典的一個采石場發(fā)現(xiàn)了一些隕石化石。他立即聯(lián)系這個采石場，并與其合作。采石場的工人在切出石板的時候，如果發(fā)現(xiàn)石板里面有別的石頭鑲嵌其中，就給他打電話。因為隕石落下后就會隨著地殼運動，被埋入別的巖石中成為隕石化石。通過這種辦法，在接下來的幾年里，他每年大約能得到4塊隕石化石。
似乎這個采石場非常特別，因為施密茨調查了其他采石場，都沒有發(fā)現(xiàn)任何隕石化石的影子。最后，他有了一個主意，那就是到所有采購了這個采石場的石板的地方去尋找。這就是本文開頭提到他在公共建筑地板上爬行的原因。
從找隕石化石到找微隕石化石
到了21世紀初，施密茨已經(jīng)收集到40多塊隕石化石。但用于研究，樣本量還是太少了。他需要更多——而且他心中已經(jīng)有了一個計劃。
他的新計劃依賴于這樣一個事實：雖然大型隕石非常罕見，但越小越常見。當小到塵埃大小時，它們的數(shù)量是巨大的。現(xiàn)在每年都會有大約100噸的微隕石——尺寸小于1毫米的外星塵?！雎涞降厍蛏?。
在古代的石灰?guī)r中找微隕石是一個巨大的挑戰(zhàn)。施密茨的想法是，由于隕石中常含有堅硬礦物——鉻鐵礦，所以他以找含有鉻鐵礦的隕石為主。鉻鐵抗腐蝕強，工業(yè)上鉻鐵合金常作為生產(chǎn)高強度、抗腐蝕、耐高溫、耐氧化的特種鋼的添加材料。為此，他用強酸來溶解采石場的大塊石灰石，因為石灰石的主要成分是碳酸鈣，易溶于酸，這樣就會把鉻鐵礦微隕石分離出來。
到2003年，他用這種方法收獲了500多顆微隕石，它們形成于大約4.85億到4.9億年前的奧陶紀時期。他發(fā)現(xiàn)，在一塊石灰石的小斷層內，微隕石出現(xiàn)的概率大幅度上升。這有力地證明，在這個小斷層形成的大約100萬-200萬年里，地球受到了比平時強烈100倍的太空隕石的襲擊。
到底發(fā)生了什么?施密茨的解釋是，這可能是來自小行星帶中的一些小行星，大規(guī)模地脫離自己的軌道，碰撞地球造成的。這應該是一次史詩般的事件，因為它是至今登陸地球的許多隕石的來源。
這次事件對地球歷史有何影響?在奧陶紀的這一時期，地球正在經(jīng)歷一個可與恐龍滅絕相媲美的轉折點：奧陶紀生物大輻射事件。即在5億多年前，地球生命的進化似乎出現(xiàn)了停頓，然后又以最快的速度爆發(fā)，短時間內產(chǎn)生了大量的新物種。施密茨推測，這是因為大量撞擊地球的隕石造成了一些生物的局部滅絕。但它們在生態(tài)系統(tǒng)中騰出來的空缺，再次被新生命填補。
如果他的猜測得到證實，這將是太空隕石影響地球歷史的第二個例子。
隕石化石可以告訴我們遠古地球大氣
與此同時，施密茨關于微隕石化石的研究引起澳大利亞莫納什大學的安迪·湯姆金斯的興趣。他工作的地方正好是地球上已知的最古老巖石所在地。這些巖石形成于大約27億年前，其中包括著名的疊層石。疊層石是古代細菌依附在其上生長的巖石，是我們迄今關于微生物產(chǎn)生的最古老的證據(jù)。
湯姆金斯從當?shù)鼗哪型诔隽舜蠹s10千克石灰石塊，并把它們運回了實驗室，切成立方體，用酸溶解，并用磁鐵和篩子篩選出沒有溶解的殘余物。他最終得到了60顆鐵質微隕石。這些來自27億年前的微隕石，是迄今為止發(fā)現(xiàn)的最古老的隕石。
湯姆金斯意識到，這些隕石中的氧化鐵一定是在隕石劃過天空，以極快的速度摩擦地球大氣層時形成的，因此它們在這個過程中捕獲了地球大氣中的氧原子。但是，傳統(tǒng)的理論認為，地球大氣層在27億年前基本上不含氧氣。那怎么解釋隕石中氧化鐵的來源呢?科學家通過電腦模擬實驗證明，如果大氣中含有大約25%的二氧化碳，在高溫摩擦的情況下，也能像氧氣一樣氧化隕石中的鐵。
這意味著，隕石化石就像時間膠囊，可以告訴我們遠古時代地球大氣組成的信息。除了通過它們，我們目前還無法從別的途徑了解這些信息。
隕石化石比我們知道的還普遍
隕石化石引起越來越多的人的興趣。還在攻讀博士學位的英國人馬丁·蘇特爾，有一天在英國薩里郡父母家附近的路邊發(fā)現(xiàn)了一些裸露的石灰石塊。結果發(fā)現(xiàn)，這些巖石屬于白堊紀(恐龍統(tǒng)治地球的最后時期)，有著8700萬年的歷史。蘇特爾以與湯姆金斯類似的方式處理巖石，提取了76顆微隕石。
然而，這些微隕石與施密茨或湯姆金斯發(fā)現(xiàn)的那些非常不同。它們在本該出現(xiàn)鎳的地方，卻出現(xiàn)了錳!
這很奇怪——不過，當他仔細想一想，意識到這是有道理的?；纬傻倪^程經(jīng)常會改變材料的組成。以恐龍化石為例，它往往根本不是恐龍骨頭，而是沉積在骨頭原來所在空間的礦物質。蘇特爾意識到，隕石在化石化的過程中，可能已經(jīng)將鎳置換成了錳。
這是一個改變游戲規(guī)則的發(fā)現(xiàn)。過去任何在古代沉積物中發(fā)現(xiàn)含錳顆粒的人，都不會認為它們來自太空，因為其中缺少鎳。這樣一來，很多隕石化石都被錯過了。如此說來，隕石化石比人們知道的要多得多。
蘇特爾如今正在領導一個團隊，研究英國倫敦自然歷史博物館收藏的海洋沉積物中的微隕石化石，并計劃利用它們來幫助重建地球過去的大氣組成。
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