你脚下这颗星球上,散落着一些来自月球的石头。它们不是探测器带回来的,而是自己"飞"过来的——月球表面的岩石被撞击抛离,进入地球或太阳轨道,最后穿过大气层烧落地面。这类石头有个统一的名字:月球陨石。

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听起来像天外来客的浪漫故事,但科学界对它们的正式确认数量少得有点出人意料:目前只有835块被核实为月球陨石,占所有落到地球的陨石的0.7%。换句话说,一百多块陨石里,才可能有一块真的来自月球。

为什么这么少?因为它们太难认了。一块灰扑扑的石头,要和地球上无数普通岩石、以及其他来源的陨石区分开,本身就需要一套复杂的化学和矿物学比对。而一旦确认,它的价值立刻不同——它提供的是月球最早形成时期的一扇窗口。

它们凭什么比探测器带回的样本更"代表"月球?

先看人类手里已有的月球样本是怎么来的。苏联的三次"月球"任务合计带回约300克;中国的嫦娥五号和嫦娥六号任务合计带回约3.7公斤;六次阿波罗登月则收集了约382公斤。这些数字来自2025年发表在《元素》(Elements)期刊上的一篇论文。

但圣路易斯华盛顿大学地球、环境与行星科学系荣休研究教授兰迪·科罗特夫(Randy Korotev)在接受邮件采访时说了一句挺关键的话:月球陨石提供的月球采样,比阿波罗更有代表性。原因在于,阿波罗时代我们并不知道,六次登月点里有五次都落在或靠近月球上一个地球化学上"不正常"的区域。

月球陨石则不同。科罗特夫说,它们几乎来自月球表面随机分布的位置。不过他也坦承:我们并不确知任何一块月球陨石的具体出处。

它们都在哪儿被捡到?

大多数月球陨石发现于南极洲、阿曼和西北非的沙漠,少数来自澳大利亚和博茨瓦纳的沙漠。2013年发表在《天文学与地球物理学》(Astronomy & Geophysics)期刊上的一篇论文提到,最早被确认的两块月球陨石——Yamato-791197和Yamato-793169——是1979年由日本的陨石搜寻计划在南极洲采集的。

为什么偏偏是沙漠和荒原?因为沙漠干涸的湖床和南极的冰面背景干净,深色石头落在上面更容易被一眼认出来。找陨石这件事,有时候拼的就是背景对比度。

至于每年到底有多少月球岩石落到地球,莫斯科的维尔纳茨基研究所给出过一个估计:"几十到几百公斤"。圣路易斯华盛顿大学还提到,这些岩石在地球轨道上可能徘徊几年到几万年才最终落地;而绕太阳运行的那些,可能在离开月球后长达数千万年才撞上地球。

一个被"选错地方"的阿波罗

科罗特夫提出过一个有点扎心的假设:如果我们先研究月球陨石、再登月,我们对月球的看法会完全不同。

他的理由是,从科学研究的角度看,阿波罗计划在选址这件事上"做错了"——当时除了灰度摄影,没有任何轨道数据可供挑选着陆点,也没有从轨道上获得的矿物学或成分数据。如今我们知道,所有阿波罗任务和中国的嫦娥五号任务,访问的都是月球正面一个地球化学上非典型的区域,绰号"风暴洋克里普地体"(Procellarum KREEP Terrane),KREEP是钾、稀土元素和磷的缩写。

阿波罗14到17号更是从雨海盆地附近一片地球化学高度异常的区域取样——那是覆盖月球西北象限的一大片深色熔岩平原。科罗特夫直言,阿波罗是政治计划而非科学计划,当年是一些有远见的科学家反复说服美国宇航局,才让宇航员带回了样本。

还没解开的谜题

月球高地地壳是怎么形成的,至今仍是一个悬而未决的问题。研究人员还不确定月球正面地壳与背面地壳是否以同样的方式形成。

英国曼彻斯特大学月球与行星科学教授凯瑟琳·乔伊(Katherine Joy)在邮件中说,月球陨石对这个问题的价值在于,它们可能提供月球古老地壳的碎片,其中一些必然来自月球背面。她表示,可以用这类月球陨石的化学组成和年龄去检验"月球岩浆洋"(LMO)假说——那是一个理论上的全球性岩浆海洋,被认为在月球历史极早期覆盖月球,深度可达数百公里。

而最让乔伊觉得挠头的地方,恰恰是这些石头的"身世不明"。她说,每一块石头都讲述着月球过去的精彩图景,但不知道它究竟来自哪里,就像拼图缺了中心的那几块。

她还提到一种期待:如果能识别出一块来自月球上地球化学真正独特区域的样本,比如阿里斯塔克斯(Aristarchus)这类高度演化的岩浆区域,或者一块含有大量月幔碎片的样本,那会告诉我们关于月球内部和热历史的极其有趣的事情。

835块石头,0.7%的比例,背后是一个还没拼完的月球。每一块被确认的月球陨石,都像一张没有标注拍摄地点的老照片——画面是真的,故事却还缺一个坐标。