一群天文學家花了十多年的時間追蹤隕石撞擊地球的事件，直到小行星帶的最初來源。透過建立全球天空攝影機網路並將其與公民科學錄影相結合，他們追蹤了數十條隕石路徑並將它們與特定的小行星家族聯繫起來。

研究人員利用遍布全球的攝影機網路和公民科學家拍攝的視頻，將數十顆隕石追溯到特定的小行星家族。他們的發現揭示了不同類型的隕石到達地球的模式，並透過確定它們的深空起源來幫助改善行星防禦工作。圖片來源：NASA/JPL-Caltech

許多隕石來自已知的小行星帶星團，如科羅尼斯星團和馬薩利亞星團，它們的宇宙射線暴露年齡與主要小行星碰撞的時間相符。這些見解不僅揭示了這些太空岩石的來源，還有助於制定針對未來小行星威脅的行星防禦策略。

不同類型的隕石來自哪裡？ 《隕石學與行星科學》雜誌發表的一篇新評論追蹤了觀測到的隕石撞擊軌道，該軌道落回到了小行星帶中以前未知的源區。

「這是一個長達十年的偵探故事，每次記錄的隕石墜落都會提供新的線索，」流星天文學家、SETI 研究所和美國宇航局艾姆斯研究中心的主要作者彼得·詹尼斯肯斯(Peter Jenniskens) 說。 “我們現在有了小行星帶地質圖的第一個輪廓。”

小行星帶的地質圖。圓圈標示了我們的隕石起源的小行星家族，字母標記了相應的隕石類型。橫軸範圍從在小行星帶內部移動的短軌道（左）到在小行星帶外部移動的長軌道（右）。縱軸顯示小行星軌道相對於行星平面的傾斜程度。藍線是輸送共振。資料來源：Jenniskens & Devillepoix (2025) 隕石學與行星科學

十年前，Jenniskens與科廷大學的天文學家哈德林·德維爾普瓦及其澳洲同事聯手，在加州和內華達州建立了一個全天空攝影機網路。這些攝影機旨在捕捉和追蹤隕石進入地球大氣層時發出的明亮閃光。隨著時間的推移，該計畫發展成為一個涉及多個機構和公民科學家的廣泛合作計畫。

「其他人也建立了類似的網絡，遍布全球，共同組成了全球火球觀測站，」Devillepoix說。 “多年來，我們追踪了17 顆隕石墜落的路徑。”

由於公民科學家的參與日益增多，門鈴攝影機、行車記錄器和其他專用監控系統記錄了更多的火球。

「這次探索總共發現了75 顆經實驗室鑑定的隕石，它們的撞擊軌道由攝影機和相機跟踪，」詹尼斯肯斯說。 “這足以讓我們開始看到隕石接近地球的方向的一些模式。”

小行星帶的起源

大多數隕石都來自小行星帶，即火星和木星之間的區域，那裡有超過一百萬顆直徑超過1 公里的小行星圍繞太陽旋轉。這些隕石來自少數較大的小行星在碰撞中破碎，這些小行星的碎片散落在該地區。即使在今天，小行星碰撞也會在這些小行星群（稱為星團）內形成碎片場。

「我們現在發現，12 顆富含鐵的普通球粒隕石(H 球粒隕石) 源自一個名為『Koronis』的碎屑場，該碎屑場位於原始主帶的低處，」詹尼斯肯斯說。 “這些隕石來自低傾角軌道，軌道周期與碎屑場一致。”

利用宇宙射線測定隕石年代

透過測量宇宙射線照射產生的放射性元素水平，天文學家可以測量這些岩石從小行星表面下挖掘出來的時間。隕石的宇宙射線暴露年齡與一些小行星碎片場的動態年齡相符。科學家透過測量不同大小的小行星隨時間擴散的程度來確定碎片場的動態年齡。

「透過測量隕石的宇宙射線暴露年齡，我們可以確定這12 顆隕石中有3 顆來自科羅尼斯的卡林星團，其動力學年齡為580 萬年，另外2 顆來自科羅尼斯2 星團，其動力學年齡為1000-1500 萬年，」詹尼斯肯斯說。 “另一顆隕石的年齡可能與科羅尼斯3 星團相當：約為8300 萬年。”

陡峭的軌道和共振

Jenniskens 和Devillepoix 還發現了一組位於陡峭軌道上的H 球粒隕石，它們似乎起源於中央主帶的Nele 小行星家族，其動力學年齡約為600 萬年。與木星的附近3:1 平均運動共振可以使傾角增加到觀測到的傾角。第三組H 球粒隕石的暴露年齡約3,500 萬年，起源於內主帶。

「我們認為，這些H 球粒隕石起源於內主帶低處的馬薩利亞小行星家族，因為該家族有一個動力學年齡大致相同的星團，」詹尼斯肯斯說。 “形成該星團的小行星，即(20) 馬薩利亞小行星，是一個H 球粒隕石類型的母體。”

L 球粒隕石的暴力起源

Jenniskens 和Devillepoix 發現，低鐵隕石（L 球粒隕石）和極低鐵隕石（LL 球粒隕石）主要來自內主帶。科學家長期以來一直將LL 球粒隕石與小行星帶內側的Flora 小行星家族聯繫起來，他們已經證實了這種關聯。

「我們認為L 型球粒隕石起源於Hertha 小行星家族，該家族位於Massalia 小行星家族的正上方，」Jenniskens 說。 「Hertha 小行星看起來與它的碎片完全不同。Hertha 被黑色岩石覆蓋，這些岩石因衝擊而變黑，表明發生了異常劇烈的碰撞。4.68 億年前，L 型球粒隕石經歷了一次非常劇烈的起源，當時這些隕石大量降落到地球上，以至於可以在地質記錄中找到它們。」

為什麼起源對行星防禦很重要

了解我們的隕石來自小行星帶的哪個碎片場對於行星防禦近地小行星至關重要。接近的小行星的軌道可以像隕石軌道一樣提供其在小行星帶起源的線索。

「近地小行星不會和隕石走上相同的軌道，因為它們進化到地球需要更長的時間，」Jenniskens說。 “但它們確實來自一些相同的小行星家族。”

Jenniskens 和Devillepoix 討論了其他幾種隕石類型與其來源地之間的聯繫。並非所有的歸屬都是確定的。

「我們為已經取得的進展感到自豪，但還有很長的路要走，就像第一批描繪澳大利亞輪廓的製圖師一樣，當記錄到更多的隕石墜落時，我們的地圖揭示了一片尚待發現的大陸。”

編譯自/ ScitechDaily