博物馆科普展览内涵的创新与拓展——以陨石专题为例

刘红杰

（深圳博物馆，广东深圳 518000）

科研价值高，观赏性强的陨石是自然类博物馆和科研单位进行科普和科学研究自然标本。欧阳自远院士最早在中国采用天体化学的研究方法，开启了通过陨石了解太阳系及行星的形成演化的科研历程。嫦娥工程的实施、深空探测目标的制定，使得陨石学与天体化学这门研究宇宙空间的基础学科，得到空前发展。通过对陨石的研究，科学家们在太阳系特别是地球形成与早期演化历史、地球深部物质组成及地外生命等领域的研究，取得了重要的成果。陨石的科学前沿飞速发展，陨石的科普知识却相对滞后，目前还停留在认识陨石，鉴定陨石，能否收藏的初级阶段。充分发掘陨石的科学内涵，延伸至相关的宇宙知识是陨石展未来发展的重要方向。

1 陨石的概念与分类

对科学基本概念和分类方法的理解和解读，在公众深入了解陨石学研究方法及科学内涵有非常重要的地位。陨石是指从行星际空间进入地球大气层烧蚀后到达地表的流星体残骸。它们大多来自于火星和木星轨道之间的小行星带。由于小行星质量小，运行轨道容易收到扰动，有些会运行到地球轨道附近被地球俘获并坠落到地面上。除了来自小行星的陨石外，人们还发现了少数来自火星和月球的陨石。熔壳是陨石最典型的特征，厚约1毫米，常呈黑色。新降落的陨石具有新鲜的黑色熔壳和指印状气印结构，随着风化作用的加强，有些风蚀特别严重的几乎没有熔壳。除少数无球粒陨石外，大多数陨石都含有金属，并具有磁性。陨石常以降落处或者发现处的地名来命名。

陨石的分类方法有很多，普通市民和陨石收藏爱好者喜欢以是否为目击型陨石作为主要分类和价值判断方式，事实上，目前比较公认的分类方法是根据主要组成矿物，将其划分为三大类：石陨石、铁陨石和石-铁陨石（如图1）。石陨石根据是否分异分成球粒陨石和无球粒陨石，主要由硅酸盐矿物组成（金属含量小于30%）；铁陨石由铁镍金属组成（金属含量大于95%）；石-铁陨石铁镍金属和硅酸盐含量相当（金属含量30%-60%）。每大类中根据结构和化学成分的不同，再进一步分为若干类型（图2）。在目前人类收集到的陨石中，90%以上的陨石是石陨石，其次是铁陨石，石铁陨石较为少见。除了深空探测已达的月球、火星、

图1 湖南地质博物馆藏三大类陨石（俞天石摄）

图2 陨石的分类（据李珊珊，2017）

2 陨石的主要发现区

陨石陨落是随机事件，据观测每年降落在地球的陨石有20多吨，大约2万多块。由于地球表面71%是海洋，还有大面积的森林和高山，因此找到陨石的机会很小。陨石主要富集在人烟稀少、地质地理环境稳定的地区。国际陨石协会网站公布的数据显示，目前国际上已注册的陨石约有56700块，其中59%发现于南极地区，其它主要分布在拥有广阔沙漠以及戈壁地区的国家。陨石是不断降落的，随着探测技术的发展，越来越多的新鲜陨石将被发现。因此，陨石并不稀少，稀少的是有较高科研价值和观赏价值的特殊种类的陨石。

2.1 南极陨石富集区

由于风化作用，陨石落地后保存的时间一般不超过一万年。南极干燥低温的气候条件，使得陨石能够长时间聚集和保存，是地球上最大的陨石宝库。收集陨石是各国南极科学考察的重要内容之一。南极陨石不但数量巨大，而且发现了许多独特的类型。我国科学家在南极考察中搜集了上万块陨石，其中不乏有火星陨石、灶神星陨石、橄辉无球粒陨石、以及一些碳质球粒陨石化学群等。此外，还发现了较多的石铁陨石。针对这些特殊类型陨石开展了相关的研究，并获得一些新的发现和认识。

2.2 沙漠陨石富集区

沙漠地区由于干旱少雨、人类活动较少、植被疏松、地势平缓、浅色的地表沉积物使深色陨石更容易被搜寻，而成为仅次于南极洲的陨石富集区。相对于南极陨石来说，沙漠陨石的搜集成本更低，参与度更广，迄今为止，世界各国已注册的回收的陨石超过5万块，其中25%的陨石来自于沙漠地区，由于很多藏家的陨石并未申报注册，因此实际比例会更高。

我国新疆沙漠戈壁地区富集有大量的陨石。哈密南面的阿拉塔塔山脉四周、哈密地区南部的库姆塔格沙垄东侧和北段、楼兰遗址、库努克塔格、小河墓地、罗布泊及阿拉尔8个地带较为丰富。2016年，国际陨石学会正式批准把包括新疆铁陨石、乌拉斯台、乌希里克在内的陨石统称为“阿勒泰陨石雨”，从阿勒泰地区东南面成一条直线伸展到西北面，绵延425公里，是目前世界上最大规模的陨石雨。

2.3 我国著名陨石事件

南丹陨石是1958年，全国寻找铁矿石的时候，在广西南丹县里湖乡发现的铁陨石。由于广西地方志《庆远府志》曾有记载1516年时的流星火事件，人们就将两件事联系起来,从陨石的风化程度和科学分析数据显示，两件事并无直接因果联系。

1976年3月8日下午3时，在吉林市和永吉县及蛟河市方圆500平方米范围，降落了一场特大陨石雨，当时共收集到较大陨石100多块，陨石类型属于普通球粒陨石，其中最大一块重1770千克，是目前世界上最大的石陨石，现在吉林市博物馆展出。中国科学院出版了《吉林陨石雨论文集》、《吉林陨石研究专号》等著作。吉林陨石研究工作开创了我国陨石学和宇宙化学研究的新阶,也推动了世界陨石学的新发展。此外，我国所收藏的陨石中,只有少数陨石具有较高的研究价值,它们包括:清镇顽火辉石球粒陨石 、宁强碳质球粒陨石、亳县球粒陨石、东乌珠穆沁中铁陨石、岩庄陨石和寺巷口陨石等。

3 陨石的科学前沿

除“阿波罗”计划、“月球”号采样及小行星探测返回的样品外，陨石是人类可直接在实验室进行分析研究的重要地外物质，它们记录了太阳系、小行星和行星形成与演化的整个历史（欧阳自远，1989）；对陨石及其包体的矿物组成、微量元素、同位素等分析检测，已经发现属于太阳系前物质的“前太阳颗粒”，这对太阳系物质来源和恒星演化研究具有重大意义，也一直是陨石学的研究热点；围绕国家空间探测工程的科学研究开展的关于月球、火星等方面的科学研究,在太阳系生命探测研究中也扮演重要角色；由于陨石普遍遭受强烈的冲击变质作用,形成一系列高压矿物相，为研究地球深部物质组成、深入认识地球演化提供了理想样品；在开展地外生命探测前，人们必须明确什么是生命或者说生命体与非生命体的本质区别，以及地外生命存在的必要条件，这有引发了国际上关于生命本质的探讨；2011 年7月18日降落在摩洛哥沙漠的提森特(Tissint)火星陨石，因其新鲜未被污染，成为当时研究火星古环境和探索火星生命最佳标本，我国林杨挺研究员带领团队，在提森特火星陨石中发现了有机碳，是迄今为止支持火星曾有过生命活动的最令人鼓舞的实验证据。随着NASA “好奇号”火星车在火星大气中检测到甲烷，并在火星地表岩石中检测到有机质的重大发现，再次引发了火星是否存在生命的争论，激发了人类探索火星生命的热情。

4 博物馆中陨石科普现状

陨石是迄今为止人类直接从太阳系获得的主要物质。目击陨石或保存良好的新鲜陨石对于人类认识太阳系物质与生命及地球的起源、成分、结构和演化有很重要的科学意义。陨石不但承载了太阳系形成演化的信息，还可以帮助科学家了解探索太阳系的辐射和运行情况，可以为航天器的制造提供基础数据，因此陨石具有较高的科研和科普价值。有的陨石经过大气层燃烧和地表风化的共同作用，具有非常奇特外形，具有一定的观赏性，而被各大博物馆和藏家所钟爱，绝大多数的陨石观赏性并不强。

目前，世界各大知名博物馆均有大量系统的陨石收藏及展出，如华盛顿史密森尼国家自然历史博物馆、纽约美国自然历史博物馆陨石厅和大英自然历史博物馆等国际著名的博物馆中都展出有陨石专题（图3）。欧美博物馆陨石收藏多以研究为目的，类型齐全，科学系统性强，展出效果较好。近两年，北京天文馆、上海天文馆、南京紫金山陨石博物馆、吉林市博物馆、珠海市博物馆等都举办了各种规模的专题陨石展（图4），并配套有相关的讲座及科普活动，已初显成效，但科学内涵仍然不足。各地观赏石协会也曾在矿物、观赏石等相关展会期间举办短期的陨石专题展，西藏拉萨、贵州贵阳、新疆等地陆续开办私有陨石馆，但科学权威性不足等原因，还处于展销层面。

图3 世界知名博物馆陨石收藏

图4 北京天文馆陨石专题展

破除迷信，提高国民科学素养，深刻理解科学方法和科学精神，是自然类和地方综合类博物馆义不容辞的职责。深入挖掘陨石知识内涵，采用多种形式的展示手段，系统的展示陨石相关的科学知识与科学前沿，是未来陨石和天文展需要深入考量的方向。