天文探秘:隕石是怎麽憑空消失了?
發布時間:2021-04-16
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天文探秘:隕石是怎麽憑空消失了?

隕石坑是由隕石撞擊天體(ti) 表麵形成的,隕石坑這個(ge) 定義(yi) ,已經廣泛被地質量界接受。

全球已經發現了大約150個(ge) 隕石坑,無一例外的,這些隕石坑隻有坑,並沒有隕石,因此這個(ge) 地表大坑是被隕石撞擊形成的觀點,很長時間都沒有被地質界接受,大多數地質學家認為(wei) :地球上這些大坑是由於(yu) 火山爆發或者氣體(ti) 爆炸造成的。

無一例外,巨大隕石坑就是找不到隕石!隕石是怎麽憑空消失了?

 

直到阿波羅計劃給科學家提供了月球隕石坑數據,隕石坑的定義(yi) 才真正被接受。

那麽(me) ,問題來了,隕石坑裏為(wei) 什麽(me) 會(hui) 沒有隕石?為(wei) 什麽(me) 隕石落在海洋裏的危害比落在陸地上的危害更大?你知道地球上有個(ge) 隕石坑的深度已經超過了地殼厚度嗎?

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這麽(me) 多隕石

隕石又叫隕星,是地球以外,脫離原有運行軌道的宇宙流星或塵碎塊,飛快散落到地球或其它行星表麵的未燃盡的石質、鐵質或是石鐵混合的物質。

英國南極考察處聯合劍橋大學等多個(ge) 知名高校,收集了2019年和2020年南極洲東(dong) 部沙克爾頓嶺片區隕石,總共收集到120枚隕石,他們(men) 采用計算機模型推演,推算出每年約有1.7萬(wan) 枚隕石墜落地球[1],並將這一研究成果發表在知名期刊《地質學》。

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這一研究結果的發表,也就直接地告訴人類,大多數隕石都無法形成隕石坑。

隕石坑形成

實際上,地球上的隕石坑形成的條件是:一個(ge) 物體(ti) 以11.6km/s的速度從(cong) 外空與(yu) 地球相撞。

在這個(ge) 過程中,物體(ti) 的動能轉變成熱能。

如果隕石的重量超過1000噸,那麽(me) 地球的大氣層基本上對其沒有任何減速作用,這樣的隕石表麵溫度和壓力非常高。

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在這種狀況下,一般的球粒隕石和碳質球粒隕石,會(hui) 在它們(men) 與(yu) 地麵撞擊以前就被破壞,但是鐵-鎳金屬隕石的結構足夠強大,與(yu) 地麵撞擊會(hui) 造成巨大爆炸。

隕石坑哪裏去了

因此,要想形成隕石坑,隕石要足夠大,那麽(me) 這麽(me) 大塊的隕石哪去了呢?

高速隕石在撞擊地球表麵時,由於(yu) 其重量非常大,會(hui) 在接觸麵形成強大的衝(chong) 擊波。

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衝(chong) 擊波在兩(liang) 者的接觸麵,分別向地表和隕石產(chan) 生強大的壓強,隕石也將受到非常大的壓強。

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在這一過程中,隕石瞬間被壓縮成高壓狀態,壓強瞬間能夠達到幾百Gpa,隕石處在高溫和高壓狀態,隕石和接觸地表會(hui) 瞬間熔化或氣化。

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也就是說,此時隕石基本已經成為(wei) 氣體(ti) 狀態,在撞擊過程中,被氣化的物質迅速射向撞擊坑,然後形成一個(ge) 蒸汽柱,隨後蒸汽柱會(hui) 射向周圍,如果撞擊速度足夠大,甚至有可能會(hui) 有部分隕石顆粒飛出天體(ti) ,造成“撞擊汙染”,不過,地球有足夠厚的大氣層,要逃逸出地球,其難度很大[2]。

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實際上,越大的隕石坑,越難發現隕石的蹤跡,反而,越小的隕石坑,還會(hui) 可能發現小塊隕石。這是因為(wei) ,大型隕石的動能更大,速度和衝(chong) 擊力也更大,加上隕石屬於(yu) “脆”的質地,很快會(hui) 形成隕石渣渣。

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▲希克蘇魯伯隕石(距今6576萬(wan) 年)

坑為(wei) 什麽(me) 這麽(me) 少

地球距今已經有46億(yi) 年的曆史了,每年掉落地球的隕石超過1.7萬(wan) 顆,為(wei) 什麽(me) 總共才找到150個(ge) 隕石坑?

這主要是因為(wei) 地球的侵蝕作用,以及古老的地貌被沉積物填埋了,慢慢的古老隕石坑不易辨識甚至消失。

目前,人類發現的最大隕石坑是弗裏德堡隕石坑,形成於(yu) 21億(yi) 年前,它位於(yu) 南非的自由邦省,這個(ge) 隕石坑的直徑約為(wei) 250-300公裏,這麽(me) 大的隕石坑是由直徑為(wei) 5-10公裏的小行星撞擊形成的。

如果按照原始隕石坑“深度/直徑”比為(wei) 0.15計算,其撞擊後深度約為(wei) 37.5-45公裏,已經超過了地球地殼平均厚度(35-40km)。

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恐龍是地球上出現過的最大的陸地脊椎動物。它們(men) 突然滅絕的謎團已經被人類慢慢揭開。科學家表示:它們(men) 滅絕的原因可能是因為(wei) :6500萬(wan) 年前有一顆小行星撞到了墨西哥尤卡坦半島上,這個(ge) 天體(ti) 當時可能以相當於(yu) 100億(yi) 顆原子彈的衝(chong) 擊力,在地球表麵撞出了幾公裏深的裂縫。撞擊的碎片紛紛散落,引起了強烈地震、海嘯、大洪水和大火災,進而導致氣候異常,先是大火,再就是冰川期,目前,美國已經把這一過程通過計算機模擬驗證了。

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隕石掉到水中

海洋占地表麵積為(wei) 71%,所以大的隕石落到海麵的概率比陸地要高,那落在海裏是不是會(hui) 更好些呢?畢竟海水能夠起到緩衝(chong) 作用。

可事實並非如此,大的隕石撞擊海麵,比撞擊陸地危害大多了,大的隕石可以一直衝(chong) 到海底,大的隕石可以一直衝(chong) 到海底,在海上會(hui) 造成巨大的海嘯。據計算推測,尤卡坦希克蘇魯伯的撞擊造成了50至100米高的海嘯,在內(nei) 陸數千米處形成了堆積,可見其危害。

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參考文獻:

[1]每年或有1.7萬(wan) 枚隕石墜落地球 新華社新媒體(ti)

[2]Melosh, H. J. (2011). Planetary surface processes(Vol. 13). Cambridge University Press


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