吉林陨石雨

吉林陨石雨（ Jilin Meteorite Shower ），1976年3月8日降落在中国吉林省吉林市北部地区，迄今人类历史上最大的、世界罕见的一场陨石雨。

吉林陨石雨分布图

陨石在地球大气层中高速降落时，因受高温高压气流冲击而发生爆裂。爆裂的碎块像雨一样散落到地面，这种现象称为陨石雨。吉林陨石雨下落时，当地上空先出现一个大火球，很快分裂成一个较大的火球和两个小火球，向西飞行。整个降落时间历时2分钟。这个地区100多万人听见火球高速飞行时由冲击波发出的霹雳般的巨响。陨石雨分布的地区，东西长约72千米，南北宽约8.5千米，面积近500平方千米。这是世界上已知的分布面积最广的石陨石雨，共收集到大小陨石样品4 000多块，总重为2 700多千克，其中最大的1号陨石重1 770千克，是人类迄今见到的最大的石陨石。

陨落过程和现象

20世纪70年代后期，中国学者对吉林陨石开展了多学科综合研究，研究查明，形成吉林陨石雨的母体是一颗在太阳系空间运行的重约5吨的流星体，运行轨道呈椭圆形，轨道的远日距约4.2亿千米，近日距约为1.5亿千米。1976年3月8日15时1分50秒至55秒，以每秒15～18千米的速度顺地球公转的方向追上地球，在黑龙江省镜泊湖地区上空以16°的入射角度进入大气层。由于冲击波的加热和强烈的摩擦，使周围的气体分子电离，其表面物质受热熔融、气化（估计表面层被烧去10厘米左右，大约丢失2.5～3.5吨物质），形成一个火流星（即目击者所见的火球）。这时它的表面温度为2 500～3 000 K，周围空气的温度为10 000℃左右。在距地面30千米以上的高空为直线弹道，在23～17千米高处发生多次小爆裂。大约在15时2分2～3秒，位于约19千米高空时发生一次主爆裂。于是，数吨陨石物质碎块以不同的速度和轨道撒落在500平方千米的地区。

根据地震台的记录，1号陨石落地时间是15时2分36秒，其他陨石跟随其后不过两分钟的时间相继落地。

陨石特征及形成演化

现场收集的陨石表面有一层厚约1毫米的熔壳，熔壳上有各种形态的气印和花纹。

吉林陨石的87Sr/86Sr的初始比值为0.701 1±0.001 6，Sr–Ru模式年龄为47亿年。这说明在47亿年前，组成吉林陨石的物质开始从太阳原始星云中分离出来，逐渐冷却。当温度冷却到大约2 000K时，高温难熔元素逐渐凝聚，相继形成碳硅石、石墨、锆英石、铬铁矿等难熔矿物。冷却到1 600～1 200K时，原始物质中大量的铁、镍金属凝聚成铁纹石和镍纹石；钙、镁的硅酸盐凝聚成辉石和橄榄石。冷却到1 100～1 000K时，则形成斜长石、白磷钙矿等副矿物。冷却到1 000～570K时，形成陨硫铁等硫化物。

对吉林陨石中球粒的研究表明，星云物质在凝聚中可能形成一些液滴，液滴旋转、冷却、结晶甚至相互碰撞，遂在陨石中形成内旋、重叠与撞裂的球粒。随后，星云中的各种凝聚物聚集成小的团块，并形成各种含水硅酸盐。残留的CO2、CO、H2O和H2等在各种催化物作用下，合成碳氢化合物。在吉林陨石中发现了11种氨基酸、嘌啉、色素、正构烷烃和异戊二烯烃等20多种有机化合物。

星云中的各种气体、尘埃和小团块，逐渐吸积成小的星子或陨石母体。根据吉林陨石测得的铀–铅年龄为45亿～46亿年，说明吉林陨石母体的固化年龄与地球、月球近似。吉林陨石的钾–氩年龄为36亿～38亿年，根据氩在陨石母体内的扩散丢失规律，计算出吉林陨石的母体位于一个半径约220千米的小行星表面以下20千米的深处。这颗小行星内部由于放射性元素衰变和其他能量的积累，温度增高，在20千米深处增温到1 000～1 100K，使某些矿物重结晶，矿物内的某些元素产生扩散平衡，玻璃质脱玻化并形成雏晶和微晶。

对吉林陨石矿物和化学成分的综合研究说明，吉林陨石属于橄榄石–古铜辉石球粒陨石或高铁群5型普通球粒陨石。剩余磁性、磁化率和居里点温度测定的结果表明，吉林陨石大约在42亿年前已冷却到850K，并获得了磁化。吉林陨石中橄榄石的钚–铀裂变径迹年龄为40±1.3亿年，辉石的年龄为39±0.4亿年，说明吉林陨石在距今39亿～40亿年前已冷却到400～500K，足以保存矿物中的裂变径迹。吉林陨石内氩的保留年龄为36亿～38亿年，证明在36亿～38亿年以来，陨石已经冷却到200K以下。通过对吉林陨石中镍纹石的镍含量和晶体大小的研究，计算出吉林陨石的母体大约每100万年下降1度。

中国科学工作者在考察吉林1号陨石

吉林陨石的矿物和球粒有遭到冲击破裂的残迹，说明其母体在太阳系空间运行过程中，曾经受到其他小天体的碰撞，母体可能经历过多次破碎。根据吉林陨石中宇宙成因38Ar的测定和计算，它受碰撞而脱离母体的时间距今大约有100万年。自此以后，它便单独在太阳系空间运行，直到1976年3月8日进入地球大气而化为一场陨石雨。

研究成果

吉林陨石雨的研究取得了如下重大成果：①确定其空间轨道与阿波罗型小行星相近及有关的飞行速度、爆炸高度、陨落角度等参数；②探讨了陨石形成的过程和物理化学条件，并将太阳星云的凝聚过程划分为6个阶段，为检验和完善太阳星云的演化模式提供了重要的实验依据；③确定其形成时间为47亿年，太阳星云与陨石固结（行星形成）年龄约为46亿年，探讨了陨石母体早期热历史和冷却速率，并划分为5个阶段9个过程；④建立了两阶段暴露历史的陨石宇宙成因核素分布标准模式，开辟了小天体的宇宙线照射历史研究新领域；⑤发现了数种复杂的有机物，提供了前生命期有机质化学演化和生命起源的新信息。此外，还锻炼出一支具良好业务素质的研究队伍。