近期,我国科学家在知名学术期刊《极端条件下的物质和辐射》(Matter and Radiation at Extremes,简称:MRE)上发表了一篇论文。
这篇论文的内容,是我国的科学家在黑龙江省牡丹江市海林市北部群山之中,首次发现了位于山脊的陨石坑,也就是海林陨石坑,这个陨石坑也是我国发现的第四个陨石坑。
在这篇论文被发布后,就在海内外引起了广泛的关注,当然,陨石坑很常见,一般情况下,不会引起多大的注意,而这次引起广泛关注的原因,是因为陨石撞击的过程有些特别。
陨石坑的形成
我们都知道,陨石坑就是来自太空的小行星,在坠入大气层没有燃烧殆尽,其残留部分携带巨大的动能,在撞击到地面后,形成的一个环形凹坑。
在我们看来,小行星坠入大气层,是一个小概率事件,几年都未必能看到一次。因为小行星坠落大气层后,会划出一条燃烧的痕迹,也就是人们常说的“流星”。
而实际上,太空中的宇宙碎片坠落地球,是一个很常见的事情,并且每天坠落的数量非常庞大,根据一些科研机构的数据显示,每年大约有5200吨宇宙尘埃坠落到地球表面,也就意味着每天有14.2吨的宇宙碎片坠落到地球上。这些宇宙碎片的主要来源,就是彗星和小行星。
如果按照次数来算的话,地球上每天大约有10-50块陨石坠落,只不过在地球上。绝大部分都是海洋,而仅有的陆地上,绝大部分也是无人区,人类聚集居住的区域只是很少的一部分,绝大部分都是无人居住的区域,因此,分布下来,被人们肉眼观测到的数量非常稀少而已。
当然,这些宇宙碎片的体积比较小,在坠落地球大气层后,绝大部分都燃烧殆尽,即便未燃烧殆尽的宇宙碎片,在掉落地面后,体积也非常小,其动能也不大,因此不可能形成陨石坑。
只有少数较大的天体,在坠落大气层后,体积依然很庞大,其携带巨大的动能,猛烈的撞击到地面,就会形成一个巨大的陨石坑。
例如,全球最著名的陨石坑,就是6500万年前,那个造成恐龙灭绝的小行星撞击,留下的陨石坑。这个陨石坑位于墨西哥浅水区,被称为西克苏鲁伯陨石坑,由于其撞击非常激烈,形成了一个直径为180公里的巨大陨石坑。
这个陨石坑,目前是地球上发现最大的陨石坑之一,然而与月球上的陨石坑相比,也是小巫见大巫了,不值一提。
为何月球上的陨石坑比地球多?
根据相关资料显示,目前地球上发现的陨石坑数量大约200多个,然而与月球相比,陨石坑无论是数量,还是质量都有很大的不如。
据统计,目前在月球上发现直径大于5公里的陨石坑超过2万个,直径大于20公里的陨石坑数量超过了5千个。而直径大于1米的陨石坑数量以“亿”来统计。
由于地球大小是月球的4倍左右,因此,理论上,地球受到陨石撞击的频率应该比月球更大,陨石坑的数量也是更多。
但实际上,目前地球上发现的陨石坑数量并不多,被查探,并且被认可的陨石坑数量仅有200多个,我国境内,加上新发现的海林陨石坑,也才四个陨石坑。
那么,为何月球上有如此多的陨石坑,而地球上发现的陨石坑数量这么少呢?
主要原因,是月球本身导致的,因为月球理论上是一颗死星,其地质活动在30亿年前就停止了,这就可以让那些陨石造成的撞击坑,被永远保留在月球表面上,也出现了陨石坑中出现陨石坑的奇观了。
而地球有很大的不同,由于地球的地质活动依然活跃,地球的地质运动,板块撞击、火山爆发和冰川等活动,对遗留在地球上的陨石坑造成很大的破坏。
另外,由于风化腐蚀、以及洼地沉积等因素,导致陨石坑受到破坏,甚至被掩埋,因此不是地球上受到的陨石撞击少,而是这些陨石坑都被地球的自然环境损坏,或者掩埋掉了。
另外,地球与月球也有很大的不同,地球由于磁场的存在,地球表面有一层厚厚的大气层,就好像为地球套上一层铠甲,起到一定的防护作用,体量不够的小行星,就在大气层中燃烧殆尽,根本就到达不了地面。
而月球几乎是真空环境,小行星的动能可以全部释放到月球表面上,这是月球陨石比地球多的另外一个原因。
为何说海林陨石坑特别呢?
无论是地球上,还是月球上的陨石坑,都有一个共同点,那就是陨石坑呈环形,这主要是与其形成的机制有关。
实际上,陨石在撞击的过程中,由于撞击角度不同,其形成的陨石坑形状也有一些区别。
当陨石撞击的时候,其角度越大,那么形成的陨石坑形态将会接近正圆形,也就是说撞击角度,也靠近90°,那么其形状就会更圆。
而当撞击角度越小的时候,陨石坑的形态更接近椭圆形,或者是泪珠形状。
而在一些大型的陨石坑底部,在受到陨石撞击后,释放巨大的应力回弹,常常会出现中间隆起的情况,这就好像水滴,在滴落水面的时候,中间会隆起一个道理。
而这次发现的海林陨石坑,与以往发现的都有很大的不同,因为海林陨石坑就如同一个巨大的漏斗悬挂在山脊上,并不是常规的环形陨石坑。
其位于长白山的支脉张广才岭上,陨石坑最高点到最低点落差达到一百多米,直径约1360米,呈椭圆形的簸箕状。
远远看去,就好像山脉被陨石撞塌了,实际上也确实如此,这也说明当时撞击的陨石角度非常小,就像是一颗巨大的炮弹,沿着地平线,轰击到对面的山脊上,把山脊都轰塌,轰开了一个缺口。
陨石这种角度的撞击极为罕见,目前也只在中国境内发现这样的撞击坑。这样的撞击坑对科学家们提供了宝贵的研究资料。
通过对海林陨石坑的研究,科学家们可以更好的了解地球历史上的大规模撞击事件,以及太空小行星的运行规律,给未来人类躲避小行星撞击提供了宝贵的资料。
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