天文学家追踪了75颗陨石并绘制了小行星带的起源图谱
一组天文学家花了十多年的时间追踪陨石撞击地球的事件，直到小行星带的最初来源。通过建立全球天空摄像机网络并将其与公民科学录像相结合，他们追踪了数十条陨石路径并将它们与特定的小行星家族联系起来。
研究人员利用遍布全球的摄像头网络和公民科学家拍摄的视频，将数十颗陨石追溯到特定的小行星家族。他们的发现揭示了不同类型的陨石到达地球的模式，并通过确定它们的深空起源来帮助改善行星防御工作。图片来源：NASA/JPL-Caltech
许多陨石来自已知的小行星带星团，如科罗尼斯星团和马萨利亚星团，它们的宇宙射线暴露年龄与主要小行星碰撞的时间相吻合。这些见解不仅揭示了这些太空岩石的来源，还有助于制定针对未来小行星威胁的行星防御策略。
不同类型的陨石来自哪里？《陨石学与行星科学》杂志发表的一篇新评论追踪了观测到的陨石撞击轨道，该轨道落回到了小行星带中以前未知的源区。
“这是一个长达十年的侦探故事，每次记录的陨石坠落都会提供新的线索，”流星天文学家、SETI 研究所和美国宇航局艾姆斯研究中心的主要作者彼得·詹尼斯肯斯 (Peter Jenniskens) 说。“我们现在有了小行星带地质图的第一幅轮廓。”
小行星带的地质图。圆圈标明了我们的陨石起源的小行星家族，字母标记了相应的陨石类型。横轴范围从在小行星带内部移动的短轨道（左）到在小行星带外部移动的长轨道（右）。纵轴显示小行星轨道相对于行星平面的倾斜程度。蓝线是输送共振。来源：Jenniskens & Devillepoix (2025) 陨石学与行星科学
十年前，Jenniskens与科廷大学的天文学家哈德林·德维尔普瓦及其澳大利亚同事联手，在加利福尼亚州和内华达州建立了一个全天空摄像机网络。这些摄像机旨在捕捉和追踪陨石进入地球大气层时发出的明亮闪光。随着时间的推移，该项目发展成为一个涉及多个机构和公民科学家的广泛合作项目。
“其他人也建立了类似的网络，遍布全球，共同组成了全球火球观测站，”Devillepoix说。“多年来，我们追踪了 17 颗陨石坠落的路径。”
由于公民科学家的参与日益增多，门铃摄像头、行车记录仪和其他专用监控系统记录到了更多的火球。
“这次探索总共发现了 75 颗经实验室鉴定的陨石，它们的撞击轨道由摄像机和照相机跟踪，”詹尼斯肯斯说。“这足以让我们开始看到陨石接近地球的方向的一些模式。”
小行星带的起源
大多数陨石都来自小行星带，即火星和木星之间的区域，那里有超过一百万颗直径超过 1 公里的小行星围绕太阳旋转。这些陨石来自少数较大的小行星在碰撞中破碎，这些小行星的碎片散落在该地区。即使在今天，小行星碰撞也会在这些小行星群（称为星团）内形成碎片场。
“我们现在发现，12 颗富含铁的普通球粒陨石 (H 球粒陨石) 源自一个名为“Koronis”的碎屑场，该碎屑场位于原始主带的低处，”詹尼斯肯斯说。“这些陨石来自低倾角轨道，轨道周期与该碎屑场一致。”
利用宇宙射线测定陨石年代
通过测量宇宙射线照射产生的放射性元素水平，天文学家可以测量这些岩石从小行星表面下挖掘出来的时间。陨石的宇宙射线暴露年龄与一些小行星碎片场的动态年龄相符。科学家通过测量不同大小的小行星随时间扩散的程度来确定碎片场的动态年龄。
“通过测量陨石的宇宙射线暴露年龄，我们可以确定这 12 颗陨石中有 3 颗来自科罗尼斯的卡林星团，其动力学年龄为 580 万年，另外 2 颗来自科罗尼斯 2 星团，其动力学年龄为 1000-1500 万年，”詹尼斯肯斯说。“另一颗陨石的年龄可能与科罗尼斯 3 星团相当：约为 8300 万年。”
陡峭的轨道和共振
Jenniskens 和 Devillepoix 还发现了一组位于陡峭轨道上的 H 球粒陨石，它们似乎起源于中央主带的 Nele 小行星家族，其动力学年龄约为 600 万年。与木星的附近 3:1 平均运动共振可以使倾角增加到观测到的倾角。第三组 H 球粒陨石的暴露年龄约为 3500 万年，起源于内主带。
“我们认为，这些 H 球粒陨石起源于内主带低处的马萨利亚小行星家族，因为该家族有一个动力学年龄大致相同的星团，”詹尼斯肯斯说。“形成该星团的小行星，即 (20) 马萨利亚小行星，是一个 H 球粒陨石类型的母体。”
L 球粒陨石的暴力起源
Jenniskens 和 Devillepoix 发现，低铁陨石（L 球粒陨石）和极低铁陨石（LL 球粒陨石）主要来自内主带。科学家长期以来一直将 LL 球粒陨石与小行星带内侧的 Flora 小行星家族联系起来，他们已经证实了这种联系。
“我们认为 L 型球粒陨石起源于 Hertha 小行星家族，该家族位于 Massalia 小行星家族的正上方，”Jenniskens 说道。“Hertha 小行星看起来与它的碎片完全不同。Hertha 被黑色岩石覆盖，这些岩石因冲击而变黑，表明发生了异常剧烈的碰撞。4.68 亿年前，L 型球粒陨石经历了一次非常剧烈的起源，当时这些陨石大量降落到地球上，以至于可以在地质记录中找到它们。”
为什么起源对行星防御很重要
了解我们的陨石来自小行星带的哪个碎片场对于行星防御近地小行星至关重要。接近的小行星的轨道可以像陨石轨道一样提供其在小行星带起源的线索。
“近地小行星不会和陨石走上相同的轨道，因为它们进化到地球需要更长的时间，”Jenniskens说。“但它们确实来自一些相同的小行星家族。”
Jenniskens 和 Devillepoix 讨论了其他几种陨石类型与其来源地之间的联系。并非所有的归属都是确定的。
“我们为已经取得的进展感到自豪，但还有很长的路要走，就像第一批描绘澳大利亚轮廓的制图师一样，当记录到更多的陨石坠落时，我们的地图揭示了一片尚待发现的大陆。”
编译自/ScitechDaily
