神秘的天外来客：陨石

江苏宜兴市著名世界球体陨石收藏第一人王东明先生收藏的定向陨落特征的陨石。

作者｜徐淑涛

责任编辑｜廖云新

当遥远宇宙的神秘使者跨越浩瀚星河，闯入地球的怀抱，它们带着宇宙深处的故事，这便是陨石。这些来自外太空的石头，承载着宇宙的奥秘，从太阳系的形成，到生命的起源，每一块陨石都像是一本无言的史书，等待着我们去解读。在科研领域，它们是研究宇宙演化、太阳系形成和生命起源的珍贵样本；在收藏界，陨石凭借其稀缺性和独特的价值，备受藏家追捧。今天，就让我们一起走进陨石的世界，探索它们身上独特的空气动力学特征，以及这些特征对于陨石判断的重要意义。

认识陨石的空气动力学特征

（一）独特的外形塑造

当陨石以极高的速度闯入地球大气层时，一场激烈的 “摩擦大战” 就此爆发。在这个过程中，陨石承受着超高温和超高压的双重考验 ，其表面物质开始熔融，就像被一双无形的大手不断塑造。在空气动力学的奇妙作用下，陨石逐渐被塑造成各种独特的外形。

其中，水滴形、三角翼形等外形较为常见，这些形状的形成与陨石在大气层中的运动姿态、速度以及空气的阻力密切相关。以定向陨石为例，它们在坠落过程中通常保持着特定的姿态，具有明显的方向性 。仔细观察，你会发现它们一般有背有腹，背部像脊条形，腹部似扁平形，这种独特的结构使得它们在降落时能够更好地适应空气动力学的规律。而且，定向陨石往往大头小尾，头部钝圆扁形，从脖子往后逐渐变细，尾端还常常有超高压空气压下的小气坑或小凹坑。更为奇妙的是，它们从头到尾还稍有弯曲，横向弯曲比纵向稍大，这些特征都完美地诠释了空气动力学在陨石外形塑造中的神奇力量。

（二）表面微观痕迹

除了独特的外形，陨石表面还存在着许多微观痕迹，这些痕迹同样是空气动力作用的杰作。熔流线是分布在陨石表面的放射性线条，就像是陨石在大气层中高速飞行时留下的独特 “足迹”，是判断定向陨石的重要标准之一。当陨石高速穿越大气层时，表面熔融物质在气流的冲刷下向后流动，从而形成了这些细长的线条状痕迹，通常沿着陨石的表面流动方向延伸。

气印则是陨石表面那些大小不一、深浅不同的凹坑，形状不规则，有的像手指按下的痕迹，有的似蜂窝状小孔，这些凹坑是由于陨石在大气层中受到气流冲击，熔融物质被吹蚀而形成的，是陨石在大气层中经历高温和气流冲击的直接证据。 不同品种的陨石，气印的突出程度有所不同，铁陨石的气印最为突出，大部分铁陨石的气印会完美呈现出拇指纹印的形态，而石陨石的气印相对则要平缓很多，有些甚至模糊不清，需要侧看才能看出。

还有熔沟，它是陨石表面形状各异的沟槽，也是在陨石与大气剧烈摩擦燃烧过程中形成的，与熔流线、气印等微观痕迹相互交织，共同记录了陨石穿越大气层时那惊心动魄的历程 。这些微观痕迹，宛如一部部无言的史书，等待着我们去解读其中的奥秘。 （此处可插入一张清晰展示陨石表面熔流线、气印、熔沟等微观痕迹的图片，让读者更直观地感受陨石表面的独特纹理 ）

世界球体陨石收藏第一人江苏宜兴陨石收藏家王东明先生收藏的大小不等的斧形陨石与楔形陨石

空气动力学特征在陨石判断中的关键作用

（一）区分陨石与地球岩石

地球岩石在漫长的地质演化过程中，主要受到地球内部的地质作用以及地表的风化、侵蚀等外力作用影响，它们未曾经历像陨石那样在大气层中高速摩擦、高温熔融的惊险旅程。这就使得地球岩石在外形上往往缺乏陨石那种独特的空气动力学塑造痕迹，也几乎不会出现熔流线、气印、熔沟等微观特征。

以常见的花岗岩为例，它是由岩浆在地下深处缓慢冷却结晶形成的，其外形通常较为不规则，没有明显的方向性和流线型特征 ，表面也相对粗糙，不存在因高速气流冲击而形成的特殊纹理。而玄武岩虽然是火山喷发形成的，但它在喷发过程中与空气的相互作用远远不如陨石在大气层中的摩擦剧烈，所以也不会具备陨石那样的典型特征。通过这些对比，我们可以清楚地看到，空气动力学特征就像是陨石的独特 “身份证”，能够帮助我们快速而准确地区分陨石与地球岩石 ，避免将普通地球岩石误认为是陨石。 （此处可插入一张花岗岩和玄武岩的图片，与陨石图片形成对比，让读者更直观地感受它们之间的差异 ）

（二）判断陨石的陨落状态

通过分析陨石的空气动力学特征，我们还能够推断出它们在陨落过程中的状态，是定向陨落，还是在大气层中翻滚、旋转着坠落。这对于研究陨石的起源和演化具有重要意义 。

如果一块陨石呈现出明显的定向特征，如具有规则的流线型外形、清晰的熔流线从头部向尾部呈放射状分布，且气印在迎风面较为集中，那么我们可以推测它在陨落时保持着相对稳定的姿态，以特定的方向穿过大气层 。这种定向陨落的陨石，在进入大气层时可能具有特定的初始速度和角度，使得它们在空气动力学的作用下，能够保持较为稳定的运动轨迹 。例如，一些定向陨石的头部钝圆，尾部逐渐变细，就像一颗高速飞行的子弹，这种形状有助于减少空气阻力，使它们能够更快速地穿过大气层，降落到地面。

相反，如果陨石的外形不规则，表面的熔流线杂乱无章，气印分布也没有明显的规律，那么它很可能在陨落过程中发生了翻滚或旋转 。在这种情况下，陨石与大气层的接触面积和角度不断变化，导致其表面受到的摩擦力和气流冲击力也不均匀，从而形成了复杂多样的外形和微观痕迹 。比如，有些陨石表面的气印大小不一、形状各异，分布在各个方向，这就表明它们在坠落过程中经历了多次翻滚和旋转，与大气层进行了全方位的 “碰撞”。

通过对陨石陨落状态的判断，我们不仅可以了解它们在穿越大气层时的运动过程，还能进一步推测它们在太空中的初始状态和轨道，为研究太阳系的形成和演化提供更多线索 。 （此处可插入两张不同陨落状态陨石的图片，一张是定向陨落的，一张是翻滚陨落的，让读者更清晰地理解不同陨落状态下陨石特征的差异 ）

世界球体陨石收藏第一人江苏宜兴陨石收藏家王东明先生收藏的大小不等的各种球体形态定向陨落陨石。

（三）辅助鉴定陨石种类

不同种类的陨石，由于其化学成分和矿物组成的差异，在空气动力学作用下形成的特征也会存在细微的差别。这些差别虽然不太容易被察觉，但对于专业的陨石研究者和鉴定师来说，却是鉴定陨石种类的重要参考因素之一 。

石陨石主要由硅酸盐矿物组成，其质地相对较轻，在大气层中受到的摩擦力和气流冲击力相对较小，因此表面的熔壳相对较薄，气印也相对较浅且较为密集 。而铁陨石则主要由铁镍金属组成，比重较大，在高速穿越大气层时，与空气的摩擦更为剧烈，产生的热量更高，使得表面的熔融程度更深 。这就导致铁陨石的熔壳通常较厚，气印也更为明显，呈现出典型的拇指纹印形态 。石铁陨石则兼具石陨石和铁陨石的特点，其空气动力学特征也处于两者之间 。

此外，一些特殊种类的陨石，如月球陨石和火星陨石，由于它们来自特定的天体，其表面的微观特征和化学成分也具有独特性 。通过对这些独特特征的分析，结合空气动力学原理，我们可以更准确地判断陨石的种类，确定它们的来源天体 。例如，月球陨石表面可能会存在一些与月球表面环境相关的特殊矿物和纹理，这些特征在其他类型的陨石中是找不到的 。通过对这些细微差别的研究和比较，我们能够逐渐揭开陨石的神秘面纱，让这些天外来客的真实身份得以显现 。 （此处可插入不同种类陨石的图片，标注出它们各自的空气动力学特征，帮助读者更好地理解 ）

陨石判断的其他方法

当然，空气动力学特征只是判断陨石的重要依据之一，在实际的陨石鉴定过程中，我们还需要综合运用其他多种方法 。观察表面是一种简单直观的初步判断方法，陨石在坠落过程中与大气层剧烈摩擦，表面会形成一层黑色或棕色的熔壳，厚度通常在 1 毫米左右 ，同时还会留下气印和熔流线等独特痕迹。不过，年代久远的陨石，熔壳可能会脱落，气印也可能不易辨认 。

利用吸铁石进行磁性检测也是常用手段之一，因为大部分陨石含有铁镍金属，具有一定的磁性，但不同类型的陨石磁性强弱有所不同 。石陨石磁性相对较小，铁陨石和石铁陨石含铁量较多，磁性则比较强 。然而，地球上也有一些具有磁性的岩石，所以磁性检测只能作为初步判断的参考 。

对于球粒陨石，观察球粒是关键 。在球粒陨石的新鲜断面上，用放大镜可以观察到细小的球粒及球粒之间的基质，还能看到 Fe - Ni 金属及陨硫铁 。而铁陨石的最终判定则要看其内部是否有铁纹石跟镍纹石这两种在地球上基本不存在的天然矿物 ，可以使用光谱仪查看铁镍元素构成比例是否符合铁陨石标准 。

最为科学准确的方法还是成分检测，通过专业设备精确分析样本所含元素成分，判断是否符合陨石的元素构成特点 。不同种类的陨石，其化学成分具有独特性，与地球岩石存在明显差异 。例如，石陨石主要由硅酸盐矿物组成，铁镍成份在 35% 以内；铁陨石主要由铁镍金属组成；而月球陨石和火星陨石等特殊陨石，其成分更是具有鲜明的特征 。只有通过全面、准确的成分分析，才能最终确定一块石头是否为陨石，以及属于哪种类型的陨石 。

陨石的判断是一个复杂且严谨的过程，空气动力学特征为我们提供了独特而重要的视角，但只有将其与其他多种鉴定方法有机结合，综合考虑各种因素，才能最大程度地确保判断的准确性 。每一块陨石都是宇宙赐予我们的珍贵礼物，它们承载着宇宙的奥秘和历史，等待着我们去揭开它们神秘的面纱 。

探索与展望

空气动力学特征在陨石判断中扮演着至关重要的角色，它就像一把神奇的钥匙，为我们打开了识别陨石、探索其奥秘的大门 。通过对陨石外形和表面微观痕迹的研究，我们能够区分陨石与地球岩石，判断陨石的陨落状态和种类，这对于深入了解陨石的起源、演化以及太阳系的形成等方面具有不可估量的价值 。

然而，我们对陨石的研究还远远不够，还有许多未知等待着我们去探索。随着科学技术的不断进步，相信未来我们将能够更深入地研究陨石的空气动力学特征，揭示更多关于陨石的秘密 。同时，希望广大读者能够对陨石研究保持关注，也许在未来的某一天，你也能为陨石研究贡献自己的一份力量 。让我们一起期待更多关于陨石的新发现，共同揭开宇宙神秘面纱的一角 。