如何检测陨石的硬度和密度?石陨石的硬度一般是多少?

检测陨石密度其实有一套标准流程。首先第一步,必须精确称量陨石的重量。第二步,将陨石系在一根绳子上,完全浸没在一杯水中进行称重,注意不要让陨石碰到玻璃杯底部。通过计算排开水的重量,就能得到陨石的体积。最后,用第一步称得的重量除以这个体积,得出的数值就是密度。

石陨石的硬度范围其实很广,并没有一个固定的数值。根据星科际陨石鉴定中心多年的鉴定数据,硬度最低的陨土(如山西晋城产)硬度仅为2度,而山西大同的陨土硬度则在5左右。玻璃陨石的硬度大部分在6度左右,而被称为“陨钻”的石铁陨石硬度可达9左右,非常接近金刚石。

陨石中确实含有石墨,但以石墨为主体的陨石极为罕见。大多数情况下,陨石中含有的少量石墨或不同形式的碳被称为碳质球粒陨石。这类陨石根据碳含量的多少又分为多个种类和亚种,但其含碳丰度通常只有百分之几。因此,如果发现高硬度的陨石,它不太可能是以石墨为主体的类型。

关于硬度的初步判断,大多数陨石的硬度都高于地球岩石,尤其是铁陨石和石铁陨石。它们的硬度甚至比人工熟铁高出数倍,非常坚硬,普通的机械加工工具根本无法切割或打磨。如果一块所谓的陨石能被普通工具轻易处理,那它大概率不是真品。鉴定铁陨石或石铁陨石时,这一点非常有效。

从材料学角度来看,陨石本质上是合金和石头的结合体。其摩氏硬度通常集中在6到7之间。作为对比,地球上已知最硬的物质是金刚石,摩氏硬度为10。虽然硬度可以作为参考指标,但由于新发现的陨石种类不断出现,目前仅凭硬度来判断陨石真伪的标准还不够成立,需要结合其他特征综合考量。

需要澄清的是,并没有所谓的“石墨烯陨石”,但存在非常珍贵的石墨陨石。这类陨石比重较小,外部硬度也不大。以朗斯戴尔石为例,这是一种碳基形式的陨石,在高温高压下内部形成了六方晶体钻石结构。它呈圆形,重63克,具有微磁性和良好的导电性,显微镜下可见多孔结构,因含碳量高所以比重小且外部硬度不高。