你见过流星吗？这是一些小行星向地球坠落的过程中燃烧发出的光。绝大部分的小行星在坠落过程中就燃烧殆尽了，但是还有极少部分能够残留一些降落在地表，这些残留的小行星被称为陨石。每次有较大的陨石坠落，科学家们都会想尽办法去寻找到它们，研究它们。
不仅如此，每年前往南极进行科考的任务中，也都会安排寻找陨石的科考活动，在2016年第32次南极科考活动中，科学家们就收集到了630块陨石。
科学家们也并不满足于在世界各地寻找陨石，他们还设计了许多专门的小行星探测器，飞到小行星附近进行研究，最近的一次是日本的隼鸟二号小行星探测器，它还顺利降落到了小行星表面进行研究。
科学家们到底为什么要花费这么大的功夫去寻找陨石和探测小行星？研究这些陨石和小行星对我们有什么用呢？我们这一次就来聊一聊陨石的作用。
一、地球是怎么形成的？地球是怎么形成的？这可能是人类亘古以来一直在探究的问题。
古人习惯于把这类不可探知的问题推给神。中国古代的神话故事中说，地球起源于盘古开天辟地；西方的神话故事则说，地球起源于上帝的创造。
到了近现代，数学、物理、化学、地质等学科的科学体系建立起来以后，人们才提出了比较合理的地球形成假说，这个假说被称为星云假说。
星云说认为，50亿年前如今的太阳系附近被一团巨大的星云物质占据，这团星云物质在万有引力的作用下逐渐收缩，我们可以称之为“太阳星云”，由于万有引力的作用，太阳星云旋转的越来越快，形状也越来越扁平，形成一个星云盘。在星云盘中，由于引力的作用，星云物质不断收缩和聚集，形成许多“星子”，大约99%以上的星子都聚集在了在星云的中心处，它们相互吸引、融合，在巨大的压力和温度作用下，大约在45.67亿年前，核聚变被点燃了，这就是原始的太阳。与此同时，太阳星云中的其他物质则相互碰撞聚合形成小行星，小行星相互碰撞形成各大行星，这就是太阳系内各大行星的形成过程。
太阳系形成示意图
我为什么说这是一个比较合理的地球形成假说呢？这是因为我们有证据，证据就是陨石。在对陨石的化学元素的测定中发现，陨石中的C、S、Cl、K、Si、Fe、Cu、Sn、Pd、U等元素的同位素组成与地球物质近于一致[1]，这些实际上证明了陨石与地球的同源性。
二、地球年龄有多大？地球形成之外，人们对于地球年龄的探寻也持续已久，但是在现代科学成长起来之前都只是一些神话中神神叨叨的言论罢了。
在中国的神话中说，对于盘古开天地的年龄的记录最早出现在三国时代的《三五历记》中：“天地浑沌如鸡子。盘古生在其中，万八千岁，天地开辟。阳清为天，阴浊为地。盘古在其中，一日九变。神于天，圣于地。天日高一丈，地日厚一丈，盘古日长一丈，如此万八千岁···”，如果把中华文明看作5000年，那么从这段话中我们能得出世界形成于41000年前。
《三五历记》与盘古开天的故事
西方的神学家们计算的时间更短，17世纪的一个大主教利用圣经计算出来的地球年龄为6000年。
这些显然是不对的，我们知道地球的真实年龄还是在现代的化学和物理学都成长起来以后。19世纪末期，以居里夫人为代表的一批物理学家和化学家们发现了放射性元素的存在，放射性元素在释放射线后会衰变成其他的元素，比如铀会最终衰变成铅。
一份放射性元素衰变到原来的1/2所需要的时间被称为半衰期。比如铀235衰变为铅207的半衰期为7亿年，意思是1份铀235，过7亿年后会只剩下1/2存在，另外的都变成铅207了，再过7亿年，只剩下1/4的铀235,另外3/4都变成铅207了。
半衰期示意图
放射性元素的发现对于人们探索地球年龄是一个重大的利好，因为岩石中或多或少都有这些元素存在，我们只需要去测量铀和铅的比值就能够知道它们经过了多少年了，这就是铀-铅同位素测年法（还有许多其他的同位素测年法，在此不深入）。
在有了同位素测年法之后，想要知道地球的年龄就很简单了，找到与地球同时形成的物质即可，这些与地球同时形成的物质是什么呢？小行星！我们现在没办法上天去带它们回来，但是架不住它们会自投罗网啊——这些小行星坠落的未烧毁的部分就是陨石。科学家们通过对于陨石中的同位素测年结果表明，地球的年龄为45.5±0.7亿年。
人类利用铁陨石测量地球年龄
到此为止，我们可以断言：除非我们对放射性过程以及对时间本质意义的认识有什么错误，否则人类认识地球年龄这个数千年来的重大问题已经宣告解决——地球年龄大约为45.5亿年。
三、地球上的水从哪里来？地球上的水从哪里来？这其实也是一个非常重要的问题。
我从小喜欢看那些奇奇怪怪的神秘学书籍，比如UFO研究、地球神秘事件研究之类的，在这些书籍里面，总是会给地球上水的来源一个奇奇怪怪的解释，比如地球上的水来自于外太空，每年有多少来自太空的冰块掉进地球；或者更扯的直接说说地球上的水来自于外星人，我们是外星人的实验物种，为了让我们存活，外星人在造地球的时候就给地球很多的水···小时候年幼无知，信了很长一段时间，直到我自己学了地质之后才知道这些听起来就很扯的理论到底有多扯~
《世界未解之谜》给了小时候的我很多欢乐，但是现在发现都是胡扯
在地质学上，以前也确实有地球水来自于宇宙的理论，但是这种理论最近越来越受到质疑。主要的原因就是对于陨石的研究。科学家们最近发现在很多陨石的矿物中含有大量的水，有时候含水量最高可以到达20%[2]，这些水是以什么形式存在呢？在很多时候，这些水并不直接以水分子的形式存在，而是以氢根和氢氧根形式存在，或者直接藏在矿物晶体的晶格之间，当这些岩石被融化成为岩浆，高温给了它们化学反应的机会，在化学反应中，氢根与氢氧根结合形成水，并以火山喷发的形式喷出地表，这就是地表水的来源方式。
也有不少科学家们对于火山中的气体成分进行研究，研究结果表明，在现代火山的气体中，水蒸气占据了大部分，从70%-99%不等[3]
地球生命从哪里来？目前主流的科学理论有两个，一个是地外起源说，一个是地球起源说。
地外起源说，普通人版本是以为外星人创造了生命，但是科学版本中并没有外星人的出现。科学版本的地外起源说中，是陨石带来了最初的有机物，这些陨石带来的有机物到达地球后发生化学反应，从有机小分子变成有机大分子再变成原始生命。
地球起源说与地外起源说的差异点在于，地球起源说认为地球上形成生命的有机物是地球本身形成的。相同点在于，它们都认为有机物在随后发生了化学反应，从有机小分子一步步演化成生命。
目前对于陨石的研究实际上发现了许多的陨石中存在有机物，从氨基酸，到核糖、碱基、蛋白质等等，都有发现，不过这些发现并没有让生命的地外起源说得到更多的认同，反倒是得到了不少的质疑。
质疑的问题在于以下几点：
第一个点是，陨石和地球上的同种有机物在分子结构上是存在差异的，许多都是同分异构体（分子式相同，结构不同）[4]；
同分异构体：分子式相同，结构不同
第二个点是，手性的问题。陨石中的氨基酸和地球上的氨基酸在手性上是有差异的。什么是手性呢？做个小实验就懂了，举起我们的左右手，掌心对掌心是可以贴合在一起的，但是如果都掌心向下，左右手放在一起，你就会发现此时就没办法贴合在一起了，这就是手性。在地球上的氨基酸，都只有左旋结构，但是陨石中的氨基酸则左旋和右旋结构都有[4]。
手性与非手性的区别
第三个问题是，在形成生命的化学演化过程中，可能需要比较多的有机物，这些陨石能不能为生命演化提供足够的有机物？而早期地球的水热环境无疑能够稳定、大量地产生有机物，因此现在的主流更相信生命起源于地球这个说法。
五、外星生命存在吗？在继续讲陨石之前，我要讲一个2017年的发现，这个发现曾经发表在Nature上。2017年的时候，科学家们在加拿大的魁北克省海岸上发现了一些微生物化石，这些微生物是生活在当时地球的深海热泉附近的一些嗜热细菌[5]。
微生物化石显微照片
它们生活的年代据估计是在37.7-42.2亿年前，这是什么概念呢？那时候的地球形成才3-8亿年左右，而且那时候的地球正在经历一个非常残酷的时期：重轰炸时期。在重轰炸时期，地球经常受到小行星的疯狂轰炸，据估计，因为受到小行星的密集轰炸，地球在这一阶段体积增长了10%左右。
在如此恶劣的环境下，生命依然迅速地出现在了地球上。
而我们目前对于陨石上有机物的发现，虽然并没有能够证明地球上的生命起源于地外，但是它却说明了一点，那就是在宇宙空间中，有机物的存在是比较普遍的，只要条件适合，就能够形成各种有机物。那么，我们进而可以进行一个小小的推测，只要存在如地球一样的宜居星球，生命存在的可能性很大，或者更激进一点说，生命必然存在。
截至2013年，发现的宜居星球，0.72-0.92是与地球的相似指数
六、外星生命长啥样？鉴于陨石中普遍发现的有机物，我们可以进一步猜想外星生命的一些生命特征：
1.它们大概率与我们一样，是碳基生命；
2.这些生命也都是由有机物经过化学反应进化而来，具备化学进化的理想场景就是水，而鉴于水在宇宙中广泛存在（参考第三节），所以这些生命极大可能产生于水中；
3.外星生命很可能也都是由细胞构成，只有存在了细胞膜，才能够把生命物质和非生命物质隔开；
4.结合地球上单细胞生物和多细胞生物的生命形态，这些生命长得可能像地球上的细菌、蠕虫、节肢动物、脊椎动物等等，这些我们不应该感到惊奇；
5.但是不同的星球有不同的环境，这些生命为了适应不同的环境会产生不同的适应性变化。比如，如果星球的重力比地球小，它们可能更加高大，但是骨密度小，肌肉更加无力；如果星球的重力比地球大，它们可能更加矮小且粗壮，骨骼密度更大一些，肌肉更加发达一些···
6.出现类似塞伯坦星变形金刚这样的硅基生命的可能性非常小。
碳基生命很有可能，硅基生命不太可能
参考文献：
[1]欧阳自远.陨石研究与地球演化的几个问题[J].地质地球化学,1974(04):1-8.
[2]侯渭,谢鸿森,周文戈.陨石含水矿物成因评述和地球水来源的探讨[J].地球科学进展,2001(02):209-214.
[3]野津宪治 ,姚泰煜.火山气体的分析[J].地质地球化学,1985(05):59-62.
[4]杨晶,林杨挺,欧阳自远.地外有机化合物[J].地学前缘,2014,21(06):165-187.
[5]Dodd, M., Papineau, D., Grenne, T. et al. Evidence for early life in Earth’s oldest hydrothermal vent precipitates. Nature 543, 60–64 (2017).
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