在地球的曆史上,已經被來自太陽係的小行星襲擊了無數次,尤其是地球剛剛誕生的時候,太陽係非常混亂(luan) 、一片塵土飛揚;
每時每刻都有大量的小行星撞擊地球,導致那個(ge) 時候的地球表麵一片熔岩,呈現出了粘稠的液態,這時的任何撞擊都不會(hui) 留下任何痕跡。
但是當地球慢慢冷卻以後就是另外一回事了,隕石的撞擊就會(hui) 在地球表麵留下一個(ge) 撞擊坑,不過由於(yu) 地球表麵有大氣、有水、地質活躍,在漫長的歲月中曾經撞擊地球留下的絕大部分隕石坑都被覆蓋掉了。
這就是為(wei) 什麽(me) 我們(men) 現在在地球表麵很難找到曾經狂轟濫炸的時刻,留下的印記。但是月球就不一樣了,它沒有水、沒有大氣、地質運動早在誕生後的10億(yi) 年就停止了,所以它留下了滿身的傷(shang) 痕。
不過在距離今天比較近的曆史撞擊時間中,小行星也在地球上留下了傷(shang) 痕。
例如5萬(wan) 年前一顆直徑大約50米的鐵隕星砸在了美國亞(ya) 利桑那州的沙漠沙漠中,創造了這個(ge) 直徑1200米的巴林格隕石坑。
不過根據估計當時剛砸出來不久,這個(ge) 隕石坑的深度在210米,慢慢的被雨水衝(chong) 刷、邊緣滑坡、塵埃物累積現在已經深度隻有150米了,相信在過個(ge) 多少年,這個(ge) 坑也會(hui) 消失。大自然有自愈能力。
除了這個(ge) 隕石坑最有名的就是砸恐龍的那顆隕石,10公裏比珠穆朗瑪峰還要大,砸在了今天墨西哥的尤卡坦半島,創造了一個(ge) 直徑180公裏的隕石坑。
不過這個(ge) 隕石坑年代太久遠了,數千年的曆史變遷沉積物已經把這個(ge) 隕石坑填平了。那麽(me) 隕石坑被慢慢填平了,那隕石呢?為(wei) 什麽(me) 地球上的隕石坑都沒隕石呢?
難道也是因為(wei) 風化、搬遷、腐蝕造成的?並不是,不僅(jin) 地球上的隕石坑沒有隕石,就連月球上的隕石坑也沒有隕石。
可以看到並沒有隕石在裏麵,而且我們(men) 還會(hui) 發現在隕石坑中有向上突起的尖尖,這是怎麽(me) 回事?下圖看得更清楚一些。
而且在我們(men) 的印象中一個(ge) 東(dong) 西砸到另外一個(ge) 東(dong) 西上的時候應該會(hui) 形成一個(ge) 底小口大,類似於(yu) 倒圓錐的形狀;
月球上又沒有大氣、雨水、地質活動,隕石坑的邊緣又不會(hui) 往下滑,為(wei) 什麽(me) 隕石坑的底都是平的?
所問題是隕石坑中的隕石去哪了?坑中的小山堆是怎麽(me) 來的?底部為(wei) 什麽(me) 是平的?
隕石撞擊是一個(ge) 巨大的能量釋放的事件,跟我們(men) 以往認為(wei) 的碰撞是有卻別的,主要就是能量不再一個(ge) 層麵上,生活中普通的碰撞事件速度也就是每小時數百公裏。
但是在太陽係中運行的小行星它們(men) 的速度都在每秒11公裏以上,如此大的速度以及自身數百噸、數十噸的質量,就讓一顆小行星攜帶了巨大的能量。
例如巴林格隕石坑就釋放了相當於(yu) 2000萬(wan) 噸TNT的能量,恐龍的10公裏隕石撞擊釋放了1億(yi) 兆噸TNT能量。
更加重要的是,這些能量是在隕石與(yu) 地球接觸的一瞬間釋放的,極端的時間釋放如此大的能量,隻會(hui) 造成一個(ge) 結果。
接觸的瞬間高溫高壓會(hui) 氣化一切我們(men) 能想到的材料和物質,所以一般體(ti) 積很小的隕石是留不下任何東(dong) 西的,瞬間就沒有了。
體(ti) 積較大的隕石如果沒有被瞬間氣化完,也會(hui) 因為(wei) 撞擊被撕裂的粉碎,然後隨著升起塵埃蘑菇雲(yun) 被帶到高空,衝(chong) 出地球都是有可能的,如果沒有離開地球,那隕石碎片再落下來肯定就不再原地了。
這就是為(wei) 何我們(men) 撿到隕石的時候,它也並不在坑裏,而是在坑以外的地方。
除此之外,巨大的碰撞還會(hui) 將隕石坑周圍大量的物質塵埃帶上高空,隨著大氣彌散到全球,引發氣候災難。這就是為(wei) 什麽(me) 隕石撞了地球一下,全球的恐龍都滅絕了的原因。
不僅(jin) 如此,地球上的岩石、塵埃也會(hui) 在碰撞當中被濺射到外太空,這些來自地球的岩石樣本有可能會(hui) 落在月球、火星、金星上,那裏如果有外星人的話,一檢測就會(hui) 發現這些岩石來自地球。
所以,我們(men) 也能在地球上撿到來自火星和月球上的岩石,在嫦5采樣返回之前,我們(men) 一直都是依靠在南極撿月球隕石來研究月球的,當然也能撿到不少的火星隕石。
那麽(me) 隕石坑底為(wei) 什麽(me) 是平的?
在碰撞的過程會(hui) 極限的壓縮也會(hui) 導致釋放出巨大的彈性勢能,而且在高溫下固態物質都會(hui) 表現出液體(ti) 的性質。
上圖就為(wei) 我們(men) 展示了碰撞的瞬間會(hui) 發生的事。隕石氣化瞬間消失,氣化物跟隨著四周物質、塵埃被帶到高空,隕石坑底部、邊緣短時間內(nei) 受到極大的壓力,向周圍延伸,隕石坑不斷擴大。
底部被劇烈壓縮,導致了形成向上反彈的巨大勢能,所以在撞擊的後半段,隕石坑底部會(hui) 向上衝(chong) 擊,不僅(jin) 把隕石坑變成了平底鍋,還在隕石坑中央形成一個(ge) 小山丘,也就是我們(men) 看到的尖尖。
在地球上這個(ge) 尖尖是無法保留太長時間的,都會(hui) 隨著時間慢慢地消失,但月球上的很多隕石坑,隻要撞擊的力度足夠大,隕石坑直徑越大、它的底就越平,尖尖就越高。
上圖也更加形象地展示了碰撞的瞬間。
不過在地球曆史上的形成的一些隕石坑中,雖然隕石已經消失不見了,但我們(men) 依然能夠在隕石坑底部的沉積物當中找到隕石成分的痕跡,為(wei) 確定隕石坑的形成帶來一些證據。
以上的過程也像極了水滴滴落到水麵的過程。
這裏做個(ge) 補充,很多人不清楚我們(men) 在地球上簡單的隕石怎麽(me) 知道它來自月球,它來自火星呢?
其實很簡單就是,隕石成分的分析,地球曆史上地質活動非常的活躍,現在依然活躍,火山活動充分,但是月球和火星早早就冷卻了,所以這三顆星球上的岩石成分是不一樣的。
我們(men) 老早就拿到了月球岩石樣本、以及火星車也對火星岩石做了分析,所以通過對不同岩石成分就可以確定隕石來自哪裏。
而且還可以對隕石中包裹的氣泡進行分析 ,通過化學同位素比例的測定也可以知道隕石來自哪裏,例如火星上的N15,它的含量是地球的200倍。
所以這對科學家來說,分別隕石是哪裏來的並不困難,隻要實現拿到另外一個(ge) 星球的岩石和大氣樣本。
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