观星手记
陨石是怎么鉴定的？
May 25th
2013年车里雅宾斯克陨星坠落后留下的尾迹。图片：Nikita Plekhanov
近几天，微博天文圈爆发了一场激烈辩论，被圈内同好们谑称为“一块陨石引发的血案”，辩论双方一边是北京天文馆馆长朱进，另一边是中国陨石收藏家协会会长徐淑涛以及山东省陨石专业委员会徐淑彬。事件起因是北京天文馆主办的《天文爱好者》杂志，在2011-2012年的杂志上连续发表文章，认为陨石专业委员会“大肆宣传错误的陨石知识”以及贩卖假陨石；负责组建北京天文馆陨石实验室的朱进随后认为，陨石专业委员会在2011年春季举办的陨石拍卖会上拍卖的陨石，“没有一块是真的”，而两位徐先生认为这“纯属造谣污蔑”，“朱馆长不懂陨石”，并“建议撤销北京天文馆”，双方争执遂升级。
这场辩论引出了一个有意思的问题：陨石到底是怎么鉴定的？考虑到目前国内有许多投资者开始对投资珍稀物品感兴趣起来，我想，这一个问题的回答除了能满足大家的好奇心之外，还能有一些实际意义。不过，这么一个问题可不是三言两语就能简单回答的，我不妨以一个小故事开头。
排除陨石是比确认陨石要容易得多的
我们这入学的第一门课是一门叫“行星科学导论”的短期课程，其中一天是专门讲陨石鉴定和“陨石坑力学”。陨石学是地质学家们的领地，因此讲课的是系里一位专门做行星地质学的教授，他同时负责教宇航员地质学，并曾多次到两极地区研究陨石坑。那天上完课之后有一个小测验，就是分发一堆石头，要求判定是否陨石。这个测验对我这个非地质出身的人简直是太难了——虽然其中有一半的石头是很容易排除的，但剩下另一半的石头看起来全都模棱两可，我上看下看左看右看，最后实在没办法，都填了“需要检验”，没想到教授看了之后笑眯眯的说：“这很正常，因为有不少石头就是要拿到实验室才能下定论的。”
这个故事佐证了一点：在绝大多数情况下，要肯定一块石头是陨石，光靠眼看手摸是不够的，光靠照片则更不够，靠手机拍的照片就更更不够了。但反过来说，否定一块石头是陨石则容易许多。因为陨石在野外是非常稀少的，远远少于黄金，如果一块石头不具备陨石的多数特征，那很可能这块石头只是一块普通的石头而已。总结起来就是：你可以排除不是陨石的石头，但如果你怀疑一块石头是陨石的话，唯一靠谱的办法是：拿去地质实验室化验。
我们课题组里有一位专门研究陨石的教授，前段时间由于系里的楼翻新，他和我共用一间办公室。由于他的研究领域，经常会有自称“发现陨石”的人打电话来找他，但他时常去野外，为了避免我被问得张口结舌，他就在电话边上留了一张卡片，卡片上写了几个问题，以方便我回答这样的电话。他有一次和我开玩笑的说，“你不是上过短期课程嘛，如果你都能很肯定地排除，那我就没必要看了。”在那间办公室的三个月，我接过三次这样的电话，三次都被我排除掉了，不过其中有一位哥们还相当执着地认为他找到的一定是陨石，即使是教授本人也说服不了他，我们只好采取“终极建议”—— 建议他和某地质博物馆联系，因为“他们更感兴趣”。
1909年发现的Murnpeowie铁陨石，通体遍布气印。James St. John摄。
1971年坠落于巴西的Marília陨石，从破损处可以看到覆盖陨石表面的黑色熔壳。
潜在陨石应该具备哪几个特征？
征得教授同意，我将卡片内容，结合一些研究单位网站上提供的资料（比如这里、这里以及这里），为大家总结一下潜在陨石可能具备的特征。
第一：熔壳(fusion crust)和颜色。陨石在通过大气层时，其表面会烧蚀并产生熔壳，大多数陨石的熔壳呈黑色，但坠落时间较久远的陨石熔壳可以因风化作用而变成深褐色。需要注意的是，玻璃陨石（又称“雷公墨”）可能有其他颜色，但玻璃陨石并不是陨石，通常认为它们是陨星撞击地面时飞溅的地表物质和陨星碎屑冷却形成的。
第二：外观和密度。陨石极少呈大致球形或者有尖角，大多数陨石的形状都比较不规则，但边角都较圆滑。陨石极少有天然形成的空洞。绝大多数陨石都比同体积的一般地球岩石要重，铁陨石平均要重3.5倍左右，石陨石也有1.5倍。
第三：气印(regmaglypts)。大多数陨石表面都相当光滑，有许多陨石表面有类似于拇指按过的气印。
第四：磁性。大多数陨石都或多或少地具有磁性，铁陨石尤其明显。
如果以上四点都能满足，那这块石头可以拿去实验室做进一步鉴定；但如果大多数不满足，那这块石头很可能只是一块普通的石头而已。
到了实验室检测阶段，最常用的“法宝”是靠检测石头中镍的含量。镍在地球上较稀少，但在陨石中广泛存在。按照这里的说法，去找实验室做这样的一个化验只要花几美金，但如果能证明眼前的一块潜在陨石中镍的含量在3-10%之间，这几乎就能肯定它的陨石身份了。
一些与陨石有关的事实
华盛顿大学圣路易斯分校的Randy Korotev教授是第一批分析阿波罗11号带回的月岩的科学家之一，在圈内很有名望。由于不堪各种报告“陨石发现”的热心人士的“骚扰”（单是在2012年，他就被来自64个不同国家的907位热心人士骚扰了2277次，平均每天有个六七次），他弄了个网页，列了63条“与陨石有关的事实”，在此我选摘了一些有意思的条目翻译出来，供大家参考（括号里的注释是本人添加的，破折号后的注释是作者原文）。
1. 找到陨石的概率非常非常小。即使是有经验的陨石猎人，也可能要好几年才发现一枚陨石。（美国全境，含阿拉斯加和夏威夷，平均每年发现7.6枚陨石）。
5. 看起来像陨石的石头未必真是陨石。
11. 如果这块石头看起来像烧过的，那它可能不是陨石。——因为陨石并不“燃烧”，而是被“熔蚀”。
13. 表面的凹陷并不一定就是气印。
42. 如果这块石头是你在河床、河边，或者任何有大量石头的地方发现的，那它可能不是陨石。——如果你不想花很长时间找你的车的话，最简单的办法是把车停在空的停车场里。
44. 超级硬的石头可能不是陨石。
50. 如果这块石头在你家里放了N年，那它可能不是陨石。
56. 用充斥着各种莫名其妙的伪科学词汇（原文：pseudoscientific mumbo-jumbo，看《生活大爆炸》的筒子必须知道后一个单词！）推销价格奇高的“陨石”的广告，大多数就是在卖一些普通的石头而已。——因为总有的人吃饱了撑着没事干。（美国的例子）
57. 如果你找到了一块真陨石，它未必有你想象的那么值钱：例子（这枚7.4克陨石卖11美元，大约70人民币）
62. 请先把“陨石”的英文拼对…… （拼不出来的筒子请自行抄写100遍，中文读音读错的筒子请自行面壁，另外进阶爱好者们请解释“流星”、“陨星”、“陨石”、“陨铁”、“陨冰”、“流星体”、“小行星”、“彗星”等名词的区别和关联）
Korotev教授还在个人声明里还来了个美国式幽默：如果某个在高速公路上运动的物体有四个轮子、两盏灯和一个后尾箱，那它更可能是辆轿车而不是外星人的飞行器。
题外话：陨石买卖
下面讲点儿和科学不怎么沾边的题外话：陨石买卖。
徐淑彬在其个人博客里表示将“介绍（北京）天文馆如何……盗割国宝陨石境外出卖”（这里删掉感情色彩比较浓厚的词汇），这又是怎么一回事呢？据我了解，国内尚未对陨石保护与买卖进行立法，因此即使北京天文馆参与买卖陨石，只要买卖的的确是真陨石，又得到法定的所有人的许可，我暂时看不出有什么违法之处。不过，如果北京天文馆或者其他任何组织或个人将不是陨石的石头定性为陨石并试图出售，这一行为倒是可能涉及诈骗，这就有可能触犯法律了。
在国外，陨石保护与买卖又是个什么情况呢？这潭水挺深的，我就只讲一个我知道的故事。2009年9月25日，一颗陨石坠落于加拿大的格林姆斯比镇，被我们课题组的全部设备（包括全天摄像监控网、多站雷达和次声探测阵）悉数观测到，这绝对是RP爆表的一件事啊！全组人员立即出动搜寻陨石，很快在某家人的后院中找到了一些几十克的陨石碎片，并以市场价把它们请到了我们实验室。但根据观测数据，陨石中应该还有一枚1千克左右的巨大碎片，根据推测，非常可能落到了相邻的一户人家里，但那户人家始终不愿意研究人员进入他们家的院子进行搜寻。后来，小镇的人纷纷传说，这家人找到了那枚巨大的陨石，并将其当成神物对待。由于这边的法律严格保护私有财产，而陨石掉到他们家的院子里，成为他们的私有财产也毫无疑问，所以尽管大家都知道这次RP极高的事件的重大价值，但对那户“硬骨头”仍然无可奈何。
小结
其实说来说去，我主要就在说一个意思：陨石是非常稀少的，排除陨石是容易的，认定陨石是相当难的。我们还是引用Korotev教授写的“陨石事实”里的最后一条好了：如果有专家或者号称专家的人很肯定地说你手里的石头不是陨石，相信他！
感谢：El Mah-Dia Ibrahim，Prof. Phil McCausland，微博网友 光头怪博士、EchoScorpius、云舞空城的围脖、传奇般的狐狸列那 的讨论。
论文交稿之后，导师给我的小奖励——近距离接触课题组刚添的车里雅宾斯克陨石。下面是陨石空爆炸裂的窗子的碎玻璃。
3月14日观测Pan-STARRS彗星
Mar 16th
3月14日的Pan-STARRS彗星，Juan拍摄
近日Pan-STARRS彗星达到0等左右的亮度，成为好几年来北半球可见的最亮彗星，但它距离太阳比较近，只有日落后短时间能见到。3月13日傍晚本来有短暂晴天，但西边恰好有一大块云，且风比较大，因此观测失败。3月14日天气更好，完全晴朗，气温零下3摄氏度。我和Juan及Mohammed一同观测。搞笑的是楼里住着的5位天文系研究生，竟无一人有双筒镜，我们只能借助肉眼及相机寻找。我在20:30左右首先用肉眼观察到，呈星状，彗尾不可见，估计亮度在0-1等之间。Juan用他的宾得相机可以拍摄到彗尾。这是我2009年2月观测鹿林彗星之后再次用肉眼观察到彗星。
10月24日伦敦的极光
Oct 27th
东部夏令时10月24日14时左右（世界时24日18时，北京时间25日2时），一道日冕物质掠过地球，产生了一股猛烈的地磁暴。根据美国国家大气海洋局空间天气预警中心的报告，平均Kp指数最高达到7，属于三级地磁暴。这股地磁暴使得北美洲多数地区出现了自2004年以来最强的极光现象，美国有超过三十个州有极光目击报告，其中包括南部的亚利桑那州、北卡罗琳娜州和亚拉巴马州等地。
伦敦上空的双色极光
我所在的伦敦恰好处在强极光带的南边缘。收到地磁暴警告的时候，我正准备回住处，伦敦经过多日的阴雨，恰好在这天下午放晴了。20时左右，我在住处附近下车之后我就注意到北方天空有模糊的光团，以至于北斗星勺口都较难看见。到房间里拿起相机跑到阳台上，在取景器里就看到光团呈现浅绿色，短时间曝光之后即可见浅绿色的光团漂浮在北方低空。果然是极光！赶紧出门寻找较暗的地方观察，无奈住的地方太繁华了，找到一个灯光稍微少点的地方，肉眼也可以觉察到北方淡淡的绿光。用相机向更高的地方拍摄，才发现几乎满天都是极光，只是天顶附近的浅粉色及红色极光，太过暗淡，肉眼不易辨别；但在21-22时前后极光极盛的时候，可以明显注意到星空明显暗了下来，好像有一层薄薄的云一样。22时左右极光衰退，遍布全天的极光也拍不到了，但北方低空直到0点左右仍然有一小抹绿色极光。
根据SpaceWeather.com汇集的观测资料，美国本土和加拿大几乎全境都能看到极光，但美国的观测者看到的大多是离地面300-500公里的红色极光。更为明亮的绿色极光带则正好通过五大湖上空。随着第24轮太阳活动周期在2012-2013年达到极盛，这里看到极光的机会也会越来越多。
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6月16日月全食观测
Jun 21st
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第七次观测月全食险些重蹈2004年5月5日月全食的“超级悲剧”——这一晚，晴了大半夜的天气再一次在月食初亏的时候开始变坏。幸运的是，我在天台苦等了三个小时，终于在4:50左右看到了天边的红月亮——这终于打破了自2001年1月10日开始保持了十年之久的“月全食魔咒”。月亮出现了10分钟左右，一轮大雨随机扑来，于是我和朋友们在暴雨中狼狈下撤。雨后我们又幸运地看到了地平线附近正在被“吐出来”的月亮。
2010年12月21日观测月食
Dec 21st
先送上气象站的全景环拍。天气好的时候这里可以一览广州全貌，可谓黄金楼盘！
自从2001年7月5日观测月偏食之后，9年来7次月食我只成功到2次，一共有3次月食的2010年居然前两次都遇上坏天气，RP可谓极度低下。第三次月食，受到地理位置影响，只能看到个“尾巴”：17:46月出，18:01月亮复圆，但我还是不甘心地跑到学校赌运气。
天气如晴天钟预报的一样在中午放晴了，但严重的灰霾天气让我对观测月食没了什么指望。早早吃完饭，从17:40就在学校的制高点——气象站等待，俊文和他的同学随后也来了，但直到18:09才在浓重的灰霾中看到月亮，此时地球的影子已经几乎隐没不见了。
勉强不算完全失败，非常不甘，拍了几张灰霾中的市区灯光，撤退。明年还有两次月全食，看情况再赌运气了。
观星礼仪
Nov 30th
以下内容收集整理于网络。
- 不可用闪光灯拍照：人的瞳孔会在黑暗地方扩张，如果突然以强光照射眼睛，不但令人感到不适，更会使人看不见较暗的星星。夜空中暗弱的天体需要以长期间曝光来拍摄，使用闪光灯不单绝对不会有效，更会影响他人。
- 使用红色电筒照明：红色光线较不会剌激眼睛，可保持我们的夜视能力。红色电筒可以红色玻璃纸／红布／胶袋 覆盖电筒自制，简单有效。
- 不可现场生火：火焰不但光亮，热空气更会令星像摇摆不定，令人无法看清楚天体表面的细节。保暖可使用暖包或多穿衣服。
- 要为自己的访客负责：因为每一位入场者都被认为是尊贵的“来宾”，应该知道作客之道。
- 禁止饮用含有酒精的饮料。
- 未经同意不得点燃灯火。
- 不制造垃圾：每个人都要回收自己的废弃物，被带进场地的物品在离开时也都要带出场地。以后能否再使用这个场地，全靠大家都能遵守这条规则。
- 入夜之后不再制造白光：在太阳西沉后只使用减弱的红光，为了安全起见只使用最微弱的照明。如果你需要照明，必须先询问四周的人，以免影响或伤害到他们的夜视能力或是摄影中的底片。务必关闭或遮蔽好车辆的大灯与车门的自动照明灯，必要时请将保险丝取下以切断电路。
- 依照观测计划来停放车辆：车辆停放时车头要朝向出囗处，以避免倒车时点亮了倒车灯。如果你计划提前离开，车辆要停在靠近出囗的位置。如果没有携带望远镜，那就停在不会影响到观测者（场所）的地点，然后再徒步进入观测场地。
- 车辆限速15公里：为了减少尘土飞扬，请尽量降低在观测场地的车速。
- 只有观测者入场：孩童与宠物通常不知道如何享受星空之美，而且会妨碍观测工作。请将她们留在家中。
- 请轻声细语：请不要将收音机、录音带、光碟等音响开得太大声，也不要带号角或大声喧哗。务必将一切音量降到最低。
- 计划好行程：通常在晚间10 点以后的行程都要事先规划好，而且在冬天需要再提早一小时（天文摄影者特别要注意），在这之后的时段请只使用停车灯，切勿使用车头灯。即使临时需要离开，也要预先告知，以避免伤害到观测者的夜视能力或天文摄影者的心血。最好请人用闪烁的信号灯光引导你的车辆行进。
- 不要做倒数第二个离开的人：不要让任何人被孤单的留在观测场地，而未确认他是否能够安全的离开。他的汽车电池是否有电？车轮是否有气？……
- 永远不要用白光！如果必须要用，请提醒其他人员，给他们预防准备的时间。
- 确保你的汽车不会造成光污染。即使倒车灯和车内的小照明灯也足可以影响其他人员。如果你想呆到黎明再离开，那么请把车停在恰当的地方。
- 如果你是“欣赏族”，没有带什么设备去参加观测活动，请把车停的尽量远离主观测区，利于大型设备用户的进出。
- 永远不要未经允许随便触碰其他人的设备！永远不要触碰任何玻璃表面！特别是目镜。
- 避免吵闹和吵嚷的行为。要知道观星是安静、和平、平和的事情。
- 车要开的慢，以免扬尘。
- 小心走路。 观测场地设备众多，三脚架、各种电线许多许多，容易绊到或者扯坏别人昂贵的设备器材。
- 不要把自己的设备安放在和别人比较近的地方。如果不清楚的话，问一句“我可以架在您旁边吗？” 是很不错的。
- 如果你仅仅是个“旁观者”或者“观众”，请不要独占观察时间，让其他朋友也有机会去通过设备观察认识宇宙。
- 特别特别要提到的是： 当有人在进行摄影观测时，剧烈的地面震动或者哪怕是打火机的光亮就足可以毁掉2个小时的辛劳工作！ 所以，在这种情况下，务必万分注意自己的行为。
“都市数星星”特辑之2010年11月12日
Nov 13th
11月12日晚上亚运开幕式，市政府号召家家户户开灯助兴，于是我提着相机脚架出去看看夜空究竟能被照到多亮。在体育中心附近转了一圈，响应开灯的住户寥寥可数，但牛郎织女的光芒还是被无数的探照灯所盖过。当然咯，大型活动需要灯光点缀是无可厚非的，以下几张照片只是取了一个特例来作反例：在平常没有大型活动的时候，这些电是不是能省就省呢？要知道即便是日常时段，广州市区的极限星等也仅有1、2等上下（昨晚的极限星等仅有-1等左右），比通常认定的最高等级的夜空污染（极限星等~4等）还要高出一个数量级。以下三张照片皆摄于体育中心东门。
开幕式这天是上弦，但月光完全被周围的灯光比下去了。正在落下的人马座，毫无疑问，连影子都见不到；暗淡的摩羯座就更不用说了。
让人吃惊的是除了太阳月亮金星以外天空中第四亮的天体——木星，此时居然也一副病恹恹的样子。当然了，除去开幕式这个非常夜晚，其他时候木星还是挺扎眼的，以至于要被不明就里的市民当成不明飞行物。
由牛郎、织女和天津四组成的“夏季大三角”是夏季星空最引人注目的标志（最近几期的“都市数星星”是每期都会拍摄它们），但昨晚则已经几乎完全淹没在光海之中。我用圆圈标出了这三颗星所在的位置，但估计读者要打开全尺寸的图片才能找到它们，而实际上昨晚我用肉眼也是完全看不见的。最末一张图则是软件模拟的同一时刻同一天区的星空（Altair——牛郎，Vega——织女，Deneb——天津四），银河从牛郎和织女之间穿过。过去15年间，我在广州市区只见过一次银河，身边在大城市长大的朋友则绝大多数都不知银河为何物。事实上夏天的银河还是相当明亮的，在国外许多大中城市里也并不难见到。
“都市数星星”特辑之2010年10月27日
Oct 27th
最近又许久没有更新博客，上一篇严格意义上正儿八经的文章也是许久以前了，真是遗憾。不过我想距离下一篇不会太远了。
一股强烈的东北季候风（或者用内地的叫法：强冷空气）为广州带来十几度的剧烈降温以及超过50公里的上佳能见度，10月27日几乎万里无云，我自然想到去问候一下那些老朋友们——最近无论是折腾得龇牙咧嘴的论文，还是铺天盖地的物理，都是为了能更靠近它们——看看那些几十上百年前发出的光芒是否又变亮了些。当然咯，我很高兴地能把这经验和各位分享的。诸位朋友，只要你最近这些天，在晚上8点左右抬头望望（不会耗费你多少时间的！），便分享这瞭望星空的一小点乐趣了。哈哈，我们看的是同一片天、同一颗星，不是么？
最近广州要开亚洲范围的party——当然具体是哪些人的party就不得而知——因此天空又变亮了不少。两个半月前我便拍过这块著名的天区，大家是否还能认得其中的星呢？
我费了一点劲才找到几乎被中信广场明亮的霓虹灯淹没的织女星，而牛郎星则正好在体育中心的强力探照灯的射程范围内。银河？当然了，是不可能见到的。天津四，天鹅星座的主星，则在靠东一点的地方，因为位置比较高，所以相对容易辨认。
最近大家都注意到每天晚上东方有一颗特别亮的星星了吧？这是目前距离我们6.2亿公里的木星。木星是目前所知太阳系内最大的行星，其体积相当于1321个地球之和。
双鱼座和宝瓶（水瓶）座的朋友们注意了！当你看到木星的时候，你其实也就看到了——应该说，将目光投向了你自己的星座，因为这两个星座缺乏亮星，很多情况下都淹没在城市的光污染之中。如同其他行星一样，木星在天空中的位置也是在显著变化的，但最近几个月它都将在这两个星座内运行。
广州市政府号召市民在亚运开幕式那几天打开自家灯光以配合喜庆效果。不知道到时候我们会不会连牛郎织女都看不到呢？
“鲁迅星”及“洛阳星”命名申请获得通过
Oct 8th
(233547) Luxun = 2007 JR27
Lu Xun (or Lu Hsün) was the pen name of Zhou Shuren (1881-1936), one of the major Chinese writers of the twentieth century. Considered the founder of modern Chinese literature, he wrote in baihua (the vernacular), as well as classical Chinese. His work is known to English readers through numerous translations. (MPC 72203)
233547号小行星，2007年5月9日发现于鹿林，2010年9月23日命名为“鲁迅星”。“鲁迅星”为主带I型小行星，直径约3-4公里，目前亮度为20.8等，位于室女座。仅以此表达对这位文学大家的敬仰。
(239200) Luoyang = 2006 MD13
Luoyang is an ancient city situated on the central plain of China and has a history of more than 4000 years. One of the Four Great Ancient Capitals of China, it was capital to thirteen dynasties. The Longmen Grottoes, Luoyang Shui Xi (Water Banquet) and Peony Exhibition are considered icons of Luoyang.
239200号小行星，2006年6月23日发现于鹿林，2010年9月23日命名为“洛阳星”。“洛阳星”为主带II型小行星，直径约3-4公里，目前亮度为21.1等，位于天秤座。
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