珍貴的隕石
隕石表麵一般都覆蓋有一層1毫米厚的黑色熔殼,這是在高溫下隕石表麵氣化熔融後,又在速度降低時迅速冷卻形成的。隕石表麵的另一個特征是,有許多像河蚌殼形狀的小坑,這是它與空氣摩擦燃燒後的痕跡,科學術語叫作“氣印”。人們可以根據凹痕的形狀,判斷出這顆隕石是朝哪個方向飛行的。
對隕石的化學分析表明,形成隕石的近百種化學元素同組成太陽、地球、月球等太陽係天體的化學元素是相同的。隕石中已發現幾十種非常複雜的有機化合物,像氨基酸、卟啉、烷烴等等。雖然在隕石裏它們僅僅是有機化合物,還沒有形成具有遺傳複製與新陳代謝能力的生命,甚至也沒有形成蛋白質,更沒有發現核糖核酸與脫氧核糖核酸等具有遺傳能力的生命體。但值得人們去思索的是,這些東西對於構成地球生命的演化是不是起過作用呢?
這些有機化合物是組成生命的最基礎的鏈條,假如把這些鏈條串起來,很可能就有生命的誕生,地球本身也就用不著再從簡單的碳、氫、氧那麼一個一個原子、分子地搭上去,最後搭成一個無比複雜的有機化合物,猶如一塊一塊的磚都有了,砌起來就可以造屋,不需要再去取泥土來燒磚了,隕石就是這一塊塊“磚”。
至今在科學界,關於生命的起源是地球獨立擔當的,還是隕石做過“搖籃”,科學家們各持己見,誰也說服不了誰。
隕石如一部無字的天書,孤獨地遊蕩在太空,寫下了太陽係的演化,記錄著原始太陽星雲的形成、小行星相互撞擊事件以及行星的演化線索,堪稱太陽係最古老的標本,具有重要的科研價值。
可以舉一個例子,倘若說隕石是地球生命的“搖籃”還僅僅是一個設想,那麼,隕石對於探求地球的年齡,則提供了一個確證。
在20世紀40年代,科學家們要測定事物的年齡,最遠隻能達到埃及的第一王朝——公元前3000年左右。此後,美國芝加哥大學的威拉德·利比發明了放射性碳年代測定法,這種方法基於以下認識:生物體主要由碳、氫、氧元素組成,生物體與生存環境之間的碳進行交換,達到平衡。碳元素則由三種同位素構成,即碳-12,碳-13,碳-14。碳-14是放射性的同位素,生物體一死亡,它與外界環境的碳交換立即停止,其體內固有的碳-14按穩定的速度開始衰變。通過測定某種特定的含碳樣品中碳-14的衰變程度,就能夠有效地鎖定一個生物體死亡的年代。因此,威拉德·利比獲得了1960年的諾貝爾獎。
但碳-14年代測定法隻適用於年代不超過4萬年左右的生物體,而且還根本無法測定岩石這樣的無機物質的年代。對於測定岩石的年代,猶如期待岩石上開出一片美麗的花朵,世界上的科學家幾乎人人不抱希望。
隻有一個人例外。他叫阿瑟·霍姆斯,是英國達勒姆大學地質係的教授。他的研究方法,在理論上前人已經解決了,即有的原子以一種可以預測的比率從一種同位素衰變成另一種同位素,這一過程便像中國古代的沙漏一樣,能夠用來記錄時間。霍姆斯的貢獻在於,他以測定鈾衰變為鉛的比率來測定岩石的年代,從而期待測出地球的年齡。
他使用的設備隻是一台校方提供的簡易的加法機。通過這台機子的計算,在1946年,他頗為堅決又有些遲疑地宣布,地球至少已經存在30億年,或許很可能還要長。但同行中,有些人將之視為天方夜譚,拒不承認這一成果;有些人讚賞他的方法,卻以為他得出的不是地球的年齡,而隻是組成地球的岩石或礦物的年齡。
1948年起,先是在芝加哥大學,後在加州理工學院,一個叫彼得森的美國科學家在無菌試驗室裏埋頭苦幹7年,繼續研究著這一項目。他有了比霍姆斯更深入的想法——
測定地球年齡的問題在於,你需要有極其古老的岩石,內有含鉛和鈾的礦物,其古老程度幾乎與這顆行星一樣——要是岩石年輕得多,測定出來的年齡顯然會比較年輕,從而得出錯誤的結論,而真正古老的岩石在地球上是很難找得著的。誰也不知道這是什麼原因。實際上,要等到太空時代,才可能有人貌似有理地說明地球上古老岩石的去向,這真是不可思議的……最後,彼得森突然聰明地想到,可以利用地球之外的岩石,從而繞開缺少古老岩石的問題。他把注意力轉向隕石。