天文探秘:隕石是怎么憑空消失了?
發(fā)布時間:2021-04-16
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天文探秘:隕石是怎么憑空消失了?

隕石坑是由隕石撞擊天體表面形成的,隕石坑這個定義,已經廣泛被地質量界接受。

全球已經發(fā)現了大約150個隕石坑,無一例外的,這些隕石坑只有坑,并沒有隕石,因此這個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:地球上這些大坑是由于火山爆發(fā)或者氣體爆炸造成的。

無一例外,巨大隕石坑就是找不到隕石!隕石是怎么憑空消失了?

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直到阿波羅計劃給科學家提供了月球隕石坑數據,隕石坑的定義才真正被接受。

那么,問題來了,隕石坑里為什么會沒有隕石?為什么隕石落在海洋里的危害比落在陸地上的危害更大?你知道地球上有個隕石坑的深度已經超過了地殼厚度嗎?

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這么多隕石

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面的未燃盡的石質、鐵質或是石鐵混合的物質。

英國南極考察處聯(lián)合劍橋大學等多個知名高校,收集了2019年和2020年南極洲東部沙克爾頓嶺片區(qū)隕石,總共收集到120枚隕石,他們采用計算機模型推演,推算出每年約有1.7萬枚隕石墜落地球[1],并將這一研究成果發(fā)表在知名期刊《地質學》。

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這一研究結果的發(fā)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:一個物體以11.6km/s的速度從外空與地球相撞。

在這個過程中,物體的動能轉變成熱能。

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

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在這種狀況下,一般的球粒隕石和碳質球粒隕石,會在它們與地面撞擊以前就被破壞,但是鐵-鎳金屬隕石的結構足夠強大,與地面撞擊會造成巨大爆炸。

隕石坑哪里去了

因此,要想形成隕石坑,隕石要足夠大,那么這么大塊的隕石哪去了呢?

高速隕石在撞擊地球表面時,由于其重量非常大,會在接觸面形成強大的沖擊波。

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沖擊波在兩者的接觸面,分別向地表和隕石產生強大的壓強,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(tài),壓強瞬間能夠達到幾百Gpa,隕石處在高溫和高壓狀態(tài),隕石和接觸地表會瞬間熔化或氣化。

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也就是說,此時隕石基本已經成為氣體狀態(tài),在撞擊過程中,被氣化的物質迅速射向撞擊坑,然后形成一個蒸汽柱,隨后蒸汽柱會射向周圍,如果撞擊速度足夠大,甚至有可能會有部分隕石顆粒飛出天體,造成“撞擊污染”,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(fā)現隕石的蹤跡,反而,越小的隕石坑,還會可能發(fā)現小塊隕石。這是因為,大型隕石的動能更大,速度和沖擊力也更大,加上隕石屬于“脆”的質地,很快會形成隕石渣渣。

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▲希克蘇魯伯隕石(距今6576萬年)

坑為什么這么少

地球距今已經有46億年的歷史了,每年掉落地球的隕石超過1.7萬顆,為什么總共才找到150個隕石坑?

這主要是因為地球的侵蝕作用,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(fā)現的最大隕石坑是弗里德堡隕石坑,形成于21億年前,它位于南非的自由邦省,這個隕石坑的直徑約為250-300公里,這么大的隕石坑是由直徑為5-10公里的小行星撞擊形成的。

如果按照原始隕石坑“深度/直徑”比為0.15計算,其撞擊后深度約為37.5-45公里,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。它們突然滅絕的謎團已經被人類慢慢揭開??茖W家表示:它們滅絕的原因可能是因為:6500萬年前有一顆小行星撞到了墨西哥尤卡坦半島上,這個天體當時可能以相當于100億顆原子彈的沖擊力,在地球表面撞出了幾公里深的裂縫。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

海洋占地表面積為71%,所以大的隕石落到海面的概率比陸地要高,那落在海里是不是會更好些呢?畢竟海水能夠起到緩沖作用。

可事實并非如此,大的隕石撞擊海面,比撞擊陸地危害大多了,大的隕石可以一直沖到海底,大的隕石可以一直沖到海底,在海上會造成巨大的海嘯。據計算推測,尤卡坦??颂K魯伯的撞擊造成了50至100米高的海嘯,在內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1.7萬枚隕石墜落地球 新華社新媒體

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


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