每當看到流星雨劃過天際的時候,總能讓人們呼朋喚友地觀看流星雨的盛況,用照片或視頻記錄下這個美妙的瞬間,并且許下美好的心愿。不過在現代看來是一種天文美景的流星雨,在宇宙混沌初開的時候卻不是一種吉兆,甚至在我國古代認為流星的出現是一種不祥的警示,還將其稱之為掃把星。
當人類成功登臨月球的時候,發現月球上也沒有神話中的廣寒宮和嫦娥,有的只是眾多大大小小的隕石坑。原來我們的近鄰月球也和地球一樣被這么多天外飛石光臨過,而且留下了更多的疤痕。
不過有一個讓人感覺非常奇怪的地方,那就是這么多個隕石坑里居然看不到多少隕石的殘留物,都是一個個空蕩蕩的、或深或淺的坑洞。那么問題來了,這些罪魁禍首究竟到哪里去了呢?
隕石來歷
要回答這個問題,我們首先要對隕石做一個基本的了解。簡單說來,我們可以把隕石看作是 "太空巖石",它們是原本存在于太空中的物體,大小不一,從微小的塵粒到體型較小的小行星不等。
當這些物體以一種非常快的速度進入地球,或者是此前我們提到的月球或其他星球的大氣層并發生燃燒時,我們就能看到天空中一個個像火球一樣的物體快速滑落,通常是轉瞬即逝,因此也被我們稱為流星。而當這些流星穿過了大氣層中并擊中地面時,它們就被稱為隕石。作為太空中的巖石,它們可比地球上的大多數巖石都要古老得多,而且一些隕石中含有的物質甚至包含著在太陽系形成以前都已經存在的恒星周圍的微小顆粒。
曾經關于地球的生命起源中也說到隕石的重要作用。隨著一次又一次的撞擊,隕石上含有的水以及一些化學元素被留在了地球上,成為地球生命起源的重要元素。
隕石的撞擊
相比我們在地面看到的流星一閃而過形成的速度感觀來看,科學家們可要嚴謹得多,他們通過數據模型分析了隕石在大氣層中墜落時如何破碎和減速的,并且推算出隕石撞擊地表的速度大約在55,000公里/小時和70,000公里/小時之間(15公里/秒和20公里/秒)。
不過,亞利桑那大學的梅洛什教授和倫敦帝國學院的柯林斯在《自然》雜志的封面文章中提到,近5萬年前撞擊地球形成隕石坑的鐵隕石的速度,比人們此前假設的要慢得多。他們研究的那顆鐵隕石后來砸入了科羅拉多高原,一個位于弗拉格斯塔夫以東65公里和溫斯洛以西32公里的地方,后來形成了一個深173米、寬1250米的隕石坑,這相當于20個足球場那么大。
梅洛什教授分析到,這塊鐵隕石的原始形態為一塊重約30萬噸、直徑達到40米的太空巖石,在它進入地球的大氣層中時,就像遇到了一堵墻。在這個壓力作用下,一些小型的流星就會被摩擦產生的高溫燃燒殆盡,而這塊大型的巖石大約有一半在摩擦和擠壓的作用下破裂成了碎片,而幸存下來的另一半會保持完整狀態,并以大約43130公里/小時(12公里/秒)的速度撞向地面。
這個速度比美國宇航局研制的飛行速度最快的飛機,X-43A噴氣式飛機,還要快幾乎四倍,比世界上目前射速最快的步槍,發射的子彈速度還要快十倍。
在這樣快的速度的加持下,這一半隕石也在下落的過程中不斷地被擠壓破裂,并且在抵達地面之前就會釋放出大約6.5兆噸的能量,其中大部分是在撞擊點附近的空氣中發生爆炸。
這就很像1908年在西伯利亞通古斯卡的隕石,所產生的壓扁樹木的空氣爆炸一樣。最終留下來的隕石塊在撞擊地面的一瞬間會爆發出至少2.5兆噸的能量,或者相當于2.5噸TNT爆炸的能量。
隕石去哪里了
從撞擊的過程中我們可以看出來,小的流星在進入地球大氣層中很快就會灰飛煙滅,而稍微大一點的流星也會通過層層大氣層而消失殆盡,只有巨大的小行星碎片或者是小行星會在通過大氣層后仍然保留一部分的流星體撞向地球。在位于墨西哥尤卡坦半島上的奇克蘇魯布隕石坑里,一道長達160公里寬的流星撞擊疤痕很有可能就是讓恐龍滅絕的鐵證。
高速的撞擊往往會產生巨大的熱量,從而形成高溫,一瞬間將微小的碎塊或物質氣化吞噬,這就會消耗掉一部分的隕石。加之,力的作用也是相互的,隕石撞擊到地面后也會隨著巨大的沖擊力被彈得四散開來,不僅會被擠壓得更碎小,而且還會蹦到更遠的地方。因此,我們往往看到新聞說撿拾到隕石碎片的地方離撞擊點都有一定的距離。
當然,如果流星的質量足夠大,撞擊力度足夠強,這塊流星在撞擊地球后,形成的隕石碎片還有可能沖出地球的大氣層落到其他星球上。
這也就是為什么我們能夠在地球上撿拾到來自月球或者火星的隕石的原因了。不過雖然我們在隕石坑中很難見到撞擊物的原貌,不過可以在坑中的沉積物中找到一些流星的碎屑或者檢驗出隕石存在的痕跡。
隨著地球不斷發生的地質活動以及在環境和氣候的相互作用下,曾經我們所見的因撞擊而出現的隕石坑也在慢慢地消失或者風化,這些痕跡也終有一天會消失殆盡。
而月球就沒有這么幸運了,因為月球上沒有空氣,沒有水,而且在誕生10億年后,月球的地質活動就停止了,曾經的隕石坑就依然如故,而新增的隕石坑更是讓它的表面呈現了更多的傷疤。不過,月球上的隕石坑保持了它的原貌,也有助于科學家開展更多關于隕石的研究。
結語
有消息說,作為地球的衛星,月球也為地球阻擋了多次天外飛石,如果不是月球,地球也被更多隕石撞擊,發生更多的災難,你認為也是這樣嗎?