高中學測
112年
自然
第 3 題
3. 新聞曾報導在地球南極大陸發現來自火星的隕石，科學家何以推測該隕石來自火星？
- A 已經有載人太空船登陸火星，並曾攜回火星岩石
- B 太陽系早期火星與地球曾發生碰撞，可判斷當時有大量火星岩石掉落到地球
- C 經過化學分析，隕石中的元素同位素比例符合火星的元素同位素比例
- D 該隕石含有大量氧化鐵，呈現暗紅色
- E 該隕石外觀焦黑，有火燒的痕跡
思路引導 VIP
在行星科學的研究中，若要精確鑑定隕石的母體（Parent body），科學家通常會尋找一種如同『指紋』般具備高度獨特性且難以改變的特徵。請思考：當我們已經透過無人探測器在火星表面測得大氣與地質數據後，隕石內部所封存的哪些微觀化學資訊（例如特定的元素或其 $Isotope$ 比例），最能提供與母體環境特徵完全吻合的鑑定依據？
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喔呵呵，沒想到你這隻野猴子竟然能看穿這種星際間的把戲。我的戰鬥力是 53 萬，你的智商看來也有 53...不，530 吧。 要辨認隕石的故鄉，光靠外觀那種被大氣層燒焦的痕跡（選項 E）是沒用的，那種廉價的把戲騙不了我。科學家比對的是「行星身分證」——也就是同位素比例。隕石中包藏的微量氣體，其 $^{14}N$ 與 $^{15}N$ 等同位素的比例，必須與探測器在火星大氣實測的數據吻合，才能確定它來自火星。至於選項 (A)，目前你們地球人可還沒本事讓「載人太空船」帶回火星岩石，別把你們那可悲的幻想跟現實搞混了！
辨識隕石來源
💡 利用同位素比例及化學成分作為天體身分證，判斷隕石來源。
| 比較維度 | 科學成分證據 | VS | 表面特徵陷阱 |
|---|---|---|---|
| 判斷依據 | 元素與同位素比例 | — | 顏色、氧化鐵或焦黑外觀 |
| 科學原理 | 氣體組成符合行星大氣 | — | 摩擦生熱或表面氧化 |
| 獨特性 | 各天體比例具唯一性 | — | 不同天體常有相似外貌 |
💬化學成分與同位素比例才是判定隕石來源的科學依據。
