每年大约只有3颗橄榄大小的陨石会落在像海南岛这般大的地方,人们能找到它们的概率微乎其微。现在请想象一下,你要找的是一块几百万年前坠落,被埋进地下坚硬的岩层中的陨石,难度之大,可想而知!但这并非不可能。在过去几年里,陨石化石的猎手们已经在陆陆续续发掘出它们,这些陨石化石正向我们吐露关于地球遥远过去的信息。
在古代的石灰岩中找微陨石是一个巨大的挑战。施密茨的想法是,由于陨石中常含有坚硬矿物——铬铁矿,所以他以找含有铬铁矿的陨石为主。铬铁抗腐蚀强,工业上铬铁合金常作为生产高强度、抗腐蚀、耐高温、耐氧化的特种钢的添加材料。为此,他用强酸来溶解采石场的大块石灰石,因为石灰石的主要成分是碳酸钙,易溶于酸,这样就会把铬铁矿微陨石分离出来。
到2003年,有科学家这种方法收获了500多颗微陨石,它们形成于大约4.85亿到4.9亿年前的奥陶纪时期。他发现,在一块石灰石的小断层内,微陨石出现的概率大幅度上升。这有力地证明,在这个小断层形成的大约100万-200万年里,地球受到了比平时强烈100倍的太空陨石的袭击。
当陨石划过天空,它同时也捕获了高层大气的信息。到底发生了什么?科学家解释,这可能是来自小行星带中的一些小行星,大规模地脱离自己的轨道,碰撞地球造成的。这应该是一次史诗般的事件,因为它是至今登陆地球的许多陨石的来源。
这次事件对地球历史有何影响?在奥陶纪的这一时期,地球正在经历一个可与恐龙灭绝相媲美的转折点:奥陶纪生物大辐射事件。即在5亿多年前,地球生命的进化似乎出现了停顿,然后又以最快的速度爆发,短时间内产生了大量的新物种。施密茨推测,这是因为大量撞击地球的陨石造成了一些生物的局部灭绝。但它们在生态系统中腾出来的空缺,再次被新生命填补。
陨石化石引起越来越多的人的兴趣。还在攻读博士学位的英国人马丁·苏特尔,有一天在英国萨里郡父母家附近的路边发现了一些裸露的石灰石块。结果发现,这些岩石属于白垩纪(恐龙统治地球的最后时期),有着8700万年的历史。苏特尔以与汤姆金斯类似的方式处理岩石,提取了76颗微陨石。
然而,这些微陨石与施密茨或汤姆金斯发现的那些非常不同。它们在本该出现镍的地方,却出现了锰!这很奇怪——不过,当他仔细想一想,意识到这是有道理的。化石形成的过程经常会改变材料的组成。以恐龙化石为例,它往往根本不是恐龙骨头,而是沉积在骨头原来所在空间的矿物质。苏特尔意识到,陨石在化石化的过程中,可能已经将镍置换成了锰。
这是一个改变游戏规则的发现。过去任何在古代沉积物中发现含锰颗粒的人,都不会认为它们来自太空,因为其中缺少镍。这样一来,很多陨石化石都被错过了。如此说来,陨石化石比人们知道的要多得多。
如今正有一个团队,研究英国伦敦自然历史博物馆收藏的海洋沉积物中的微陨石化石,并计划利用它们来帮助重建地球过去的大气组成。