【科學講堂】研究月石年齡 追尋撞擊事故

不久之前跟各位介紹過，我們的太陽系是如何在大約46億年前形成的：本來是一團混沌的氣體，後來主要經由萬有引力的牽引，慢慢聚攏成中間的太陽和各個行星。太陽系形成的初期，應該不難想像是個混亂的時代，物料還在「聚攏」，也就是大量的隕石還在太陽系之中「四處飛翔」，因而最終頻繁地墜落到各個行星、衛星之上，造成極大的衝擊。不過一直以來，科學家們都認為如此紛亂的衝擊時期可能不止一個：大約在39億年前，好像還有另外一次這樣的「重擊時期」。然而科學的世界，總是充滿改變：近年的發展又好像在指出，這個「第二次的重擊時期」可能並無其事。如此有趣的故事，今天就和大家分享一下。

樣本同期形成 或許同出一石

隕石衝擊地球的證據，原來並不容易獲取：地球活躍的板塊活動，不斷地將地殼中的岩石熔化又重塑，以致不少岩石中的證據都因此而散失了；反而月球沒有板塊運動，藏在地殼中的各種證據就得以保存下來。所以，研究隕石過去對我們衝擊的這個故事，還需追溯回上世紀的登月任務。

當年多次的阿波羅計劃，就合共帶回了大約380公斤的月球岩石樣本。科學家們就在這些樣本之中，發現一件有趣的事，不少的月石樣本，好像都是在39億年前形成的。這不禁讓人猜想，那也是一個「隕石蓬勃」的時期，因此許多隕石都掉落在月球之上，而39億年前這個時段，跟太陽系在46億年前形成的時期，好像又有點兒距離，不應混為一談。正因如此，科學家們才推斷，在地球甚或太陽系的歷史之中，有這樣的一個「後期重轟炸期」。

不過近年我們卻發現，這些收集到的月石樣本可能不夠代表性：美國的月球勘測軌道飛行器（Lunar Reconnaissance Orbiter）能為月球表面製作高解像度的地圖，從中我們發現一些跡象，顯示月球的岩石，有可能從一個隕石坑彈到另外一個之中，以致當年收集到的樣本，有可能都是來自同一個隕石坑。

如果真的是如此，樣本顯示類似的「年齡」，就不足為奇，也不一定代表有什麼「隕石蓬勃」的時期了。

隕石帶來高溫 不利水滴形成

這個「後期重轟炸期」是否存在，其實也關聯到地球上生命的起源：隕石從天上掉到地上，往往帶來極大的衝擊，令環境的氣溫上升，自然不利液態水的形成，甚至生命的出現。不過地球上礦物的記錄，卻指出水分可能早在40億年前就已經出現了。而且我們找到的化石，也確定顯示，比較複雜的微生物已在35億年前出現了；假如39億年前地球還處於「隕石處處」的時期，那麼複雜的微生物，就要在幾億年內演化起來了：在早期生命發展的階段，這可能是匆忙了一點。

今次與各位分享的題目，一方面展示了科學研究的困難，同時也指出了科學的客觀取態：要推斷幾十億年前地球的情況，自然萬分艱難；但科學的精神，就是摒棄個人的喜好，處處「回歸」客觀的證據，再從中推理出大自然的真義。

■杜子航 教育工作者

早年學習理工科目，一直致力推動科學教育與科普工作，近年開始關注電腦發展對社會的影響。