当我们抬头仰望星空，月球表面星罗棋布的环形山便映入眼帘。而当我们将目光投向更深处的浩瀚星海，便可看到许多天体表面上都分布着大小不一、深浅各异的环形坑。这些环形坑看似静谧而美丽，实则是宇宙“暴力美学—天体撞击”的生动写照。
这些分布在天体表面、形态万千的环形山都揭示了一个事实：在太阳系的演化中，撞击事件绝非偶然的天体碰撞，而是贯穿行星整个形成与演化过程。因而为了揭开宇宙神秘的面纱，我们对天体撞击的研究是必不可少的。陨石是天体撞击的经历者，是天体撞击的直接产物。对于科研工作者和陨石爱好者来说，陨石无疑是宇宙最美好的馈赠。困于时光囹圄的我们，无法亲眼目睹“创世神”的风采。只能通过陨石这一美好馈赠，去窥探宇宙深邃的一角。
图1. 天体撞击概念图（图源https://ar.inspiredpencil.com）
灶神星是位于火星和木星之间主小行星带中质量第二大的天体，直径约540公里。根据相似的光谱学特征，目前科学家们已发现超3000块的陨石很可能来自于灶神星。这些陨石为我们探索以灶神星为代表的小行星早期演化提供了极佳的机会。然而在对灶神星陨石的研究过程中，科学家们发现：与月球陨石、火星陨石和L群普通球粒陨石不同，灶神星高强度撞击记录很是匮乏。这不禁引人深思：灶神星陨石是否存在高强度撞击记录？而又是什么因素导致灶神星高强度撞击记录匮乏？
最近，南京大学张爱铖教授课题组发表了一篇文章，报道了一块西北非地区搜集到的灶神星陨石Northwest Africa 8326（简称NWA 8326，图2）中的高强度撞击特征。这为揭开灶神星陨石缺乏高强度撞击记录之谜提供了新的视角。
图2. 灶神星陨石NWA 8326手标本照片
NWA 8326主要由两种矿物组成：~80%的顽火辉石和~20%的斜长石。在撞击的作用下，NWA 8326中形成了许多呈脉状分布的熔融区域（称为熔融脉）。在熔融脉中，斯石英、钙硬玉和超硅石榴子石等高压矿物被观察到。不仅如此，在靠近熔融脉的区域，原本的铬铁矿、陨磷钙钠石和锆石在高压环境下分别转变成了谢氏超晶石、涂氏磷钙石和莱氏石这几种高压矿物相。这些高压矿物指示了一个重要信息：NWA 8326陨石经历过极其强烈的撞击，撞击产生的压强至少达到了20 GPa（大约相当于20万个地球标准大气压的压强）。
图3. NWA 8326中充填于易变辉石晶间的超硅石榴子石背散射电子像
图4. NWA 8326中部分高压矿物的背散射电子像
既然灶神星经历过强烈的撞击事件，为什么相关的记录却很少呢？原来可能是因为在受撞击的灶神星陨石里斜长石的丰度特别高（~40–50 vol%）。而高的斜长石丰度可能会让形成的熔融脉更容易结晶出一种富含阳离子空位的辉石。这种辉石比较“皮实”，能在很宽的温度和压力范围内存在，所以没办法准确记录下灶神星遭受的强烈撞击作用。而像NWA 8326这种斜长石丰度低的，反而“幸运”地保存了灶神星的强烈撞击记录。与之相反，陨石中的副矿物（如铬铁矿等）反而是更优秀的撞击“记录员”，能更好地保存撞击发生时的关键信息。简单来说，就是灶神星陨石中高含量的斜长石，让用来记录撞击的高压矿物“不给力”，而那些含量少副矿物，反而更适合担当记录撞击事件的重任。
灶神星上既然存在高强度撞击，那我们不禁好奇：这个撞击是什么时候发生的呢？借助精密的离子探针分析技术，作者对NWA 8326中的陨磷钙钠石进行了年龄测定。得出该矿物的207Pb/206Pb年龄为4238 ± 32 Ma (2σ)。这一年龄显著年轻于基于锆石获得的NWA 8326结晶年龄（4559 ± 5.2 Ma (2σ)；Liu et al., 2025）。结合该陨石的岩相特征分析，这个相对年轻的年龄被认为是代表了它遭受撞击的时间。值得注意的是，在其他来自受撞击的灶神星陨石、月球样品和陨石及普通球粒陨石中，也都发现了大约42亿年前的撞击年龄记录。不同天体在42亿年前的撞击记录可能不是随机事件能解释的，很可能与太阳系在该时间存在某个较大规模的动力学事件，比如某个较大行星的轨道迁移。未来需要更多的年代学研究进一步限定这个较大规模动力学事件是否真的存在以及成因。
上述研究成果发表于地球化学和宇宙化学领域权威刊物Geochimica et Cosmochimica Acta。博士研究生张浪为该文章的第一作者，张爱铖教授为通讯作者。共同作者包括南京大学的刘晓文博士、陈佳妮老师，中国科学院纳米标准与检测重点实验室郭延军研究员，中国科学院地球化学研究所文愿运老师，中国科学院地质与地球物理研究所李秋立研究员、刘宇博士和凌潇潇博士和德州农工大学地质与地球物理系张瑾教授。该研究得到了国家自然科学基金项目（42025302, 42421002, T2495243）的资助。
论文信息：Zhang L, Zhang AC, Liu XW, Guo YJ, Chen JN, Wen YY, Li QL, Liu Y, Ling XX, Zhang JS. 2025. Mineralogical and chronological records of strong shock metamorphism in pigeonite cumulate eucrite Northwest Africa 8326, Geochimica et Cosmochimica Acta, 403， 1-19. https://doi.org/10.1016/j.gca.2025.06.032.
图文：张浪，张爱铖
审核：陈天宇
