在地球之外,每天都有脱离原有轨道的流星飞快地冲向地球或是其他行星,它们是表面未燃尽的混合物质-陨石,也被称为陨星。
陨石大多数为石质和铁质,极少部分为石铁质,它们存在于火星木星中间的小行星带中,经常因为地球重力和引力的影响落入地球。陨石在飞行过程中温度非常高,高达几千度使它表面融化为液体,当它飞行的距离接近大气浓密的地区它的表面会被冷却从而形成一层黑色或者褐色的薄壳也就是“熔壳”,熔壳冷却后在空气中留下尾迹被称为“气印”,气印是在大气面团中留下存在的证明,气印也是人类所说的流星的尾巴,熔壳和气印也是陨石的主要特征。
陨石种类繁多,据统计目前石陨石是最多的,十九世纪七十年代吉林省曾经降落过一场大面积的陨石雨,陨石雨范围达400-500平方公里,此次陨石雨留下来的完整陨石100多块,总重量近2600公斤,其中世界上最大的陨石也在此次诞生,其名为“吉林1号”的陨石重达将近1780公斤。据统计,平均每年有近5万吨陨石落向地球,那为什么我们保留下的陨石很少呢?它们都去哪了?
作为外太空的不速之客,有着重要的收藏、科研和经济价值,主要分为石陨石、铁陨石和石铁陨石,石铁陨石也被称为橄榄陨石,给我带了财富的同时也带来了宇宙的秘密,为我们对宇宙,太阳系和地球形成提供了宝贵的信息。
铁陨石由镍纹石和铁纹石组成,分为岩浆型和非岩浆型,外表由于高温产生了一层黑色、褐色的熔壳,厚度为0.1厘米,外表呈大小不一的圆坑,就是它的气印,外表还有形状不一的溶沟,溶沟是在陨石飞行过程中由于大气的摩擦产生,铁陨石非常亮,与纯铁相似且磁性很强。
石铁陨石分为橄榄陨石和中铁陨石两种,由许多矿物质组成,商业价值极高,且根据内部构成又被分为古铜辉石、中铁陨石和橄榄石石铁陨石。
石陨石是一种极易风化成渣滓的球粒陨石,由于该陨石数量极少所以并没有出现在市面上,这种陨石相似于地球上的岩石,体积稍稍比岩石重,有磁性。
宇宙来的这些不速之客到底都去哪了?为什么陨石坑里都没有陨石?被谁“拿走了”?石陨石可以风化消失,那铁陨石和石铁陨石怎么也都消失了呢?
我们先来了解这一问题:为什么所有的陨石坑都是平的?一方面是陨石在落到地表会发生爆炸,陨石发生爆炸类似一个“核武器”在地面爆炸,落到地表时产生很大的冲击波,这股冲击波的能量致使陨石底部成为平的。
另一方面则为在陨石向下挤压的同时地表受到极限压缩从而形成反弹势能,在到达反弹点时陨石坑会向上冲击,这种冲击不仅把陨石坑变成平的且陨石坑中间会形成一个向上的山丘。陨石也会随着地表的反弹势能喷出陨石坑,所以陨石坑里很少见到陨石。
世界上最古老的陨石坑存在于澳大利西部的亚里巴巴陨石坑,年龄超过22.29亿年,陨石撞击形成大约70公里直径的陨石坑,陨石坑深度大约30米,陨石坑底为平底中间有一个凸起的小山丘,而这个陨石彻底改变了全球气候,陨石在降落地球时撞击到了覆盖着冰的大片区域,撞击产生热能导致大量水蒸气蒸发,产生温室效应导致了全球变暖。
蒂姆斯在研究中表明“陨石撞击的年代与一系列古代冰川的消亡相吻合。撞击后,冰川沉积物消失了4亿年之久。这种命运的转折表明,巨大的陨石撞击可能影响了全球气候”。
加拿大安大略省存在着地球上已知的第三大陨石坑,由于时间久远,大气环境的侵蚀使陨石坑范围仅仅剩下了一部分。原直径大约为130公里,随着地质迁移的变化,此时的陨石坑已经呈“扇子”形状,陨石底部相似于亚里巴巴陨石坑底。
世界上最大的陨石坑已经有20.23亿年的年龄,它也是世界上第二大古老陨石坑,位于弗里德堡,陨石坑直径为190公里,存在于南非的自由州省,由于时间古老使得坑内大部分结构消失,仅仅保留下了中心残余部分和陨石坑的地质结构,此地十六年前联合弗里德堡镇因地质价值被联合国列入世界遗产名单,弗里德堡陨石坑被认为是至今地球上规模最强的一次撞击,也是面积最大且撞击程度最深的陨石坑。它是世界上最大能量释放案件,所以导致了全球毁灭性的全球变化。
已经有3570年的珀匹盖陨石坑位于俄罗斯西伯利亚,因为陨石撞击瞬间产生的巨大压力而出现大量金刚石,不过这次的撞击导致大部分海洋生物物种消失。它被联合国教科文组织指定为世界地质公园,它是世界上钻石储量最大的陨石坑。珀匹盖所产出的钻石比普通的钻石硬度高出两倍,钻石被命名为“冲击钻”,是由于钻石被陨石的冲击得名。
陨石撞击地球时,因为冲击力比较大会形成一个巨大的深坑,地球上的陨石坑是陨石以11.6Km/s 的速度撞击地球表面形成,降落过程中动能转化为热能,落地释放的能量大约上千吨TNT的能量,相当于核爆炸,大洋中每年都能接受一次一千吨这种能量的“洗礼”,陨石给我们带了财富的同时也给我们生态带来灾难,恐龙灭绝原因的学说也是陨石撞入地球。
曾经是地球最大的陨石坑的代表为希克苏鲁伯陨石坑,位于墨西哥尤卡塔半岛,此陨石坑为椭圆形直径180公里,据推测是在6500万年前,陨石光顾地球,它的直径大约10公里,发生撞击后因为高温完全蒸发,释放了九十多万亿吨的TNT能量,蒸发物进入大气层造就核子天气。陨石坑地质含有碳,由碳质球类陨石撞击而成,此颗陨石的原身大概率是一个名为巴普提斯蒂娜的小行星。
通关研究人员对撞击坑的陨石尘埃的研究,明确表示此次撞击导致了恐龙以及一些植物的灭绝,但是青蛙却在此次撞击中存活了下来。
这颗陨石降落地球约在6500万年前,而恐龙也恰恰在同一时期灭绝,所以这颗希克苏鲁伯陨石被自然而然地认为是灭绝恐龙的罪魁祸首,但是在希克苏鲁伯陨石降落地球不久之后又有名为湿婆陨石降落在孟买以西的印度洋,它是希克苏鲁伯的四倍大,因为它的威力较大,所以有科学家认为导致恐龙灭绝的也可能是湿婆陨石。那二者究竟谁才是灭绝恐龙的凶手呢?
哈雷彗星速度大概在每秒十公里,达到超高速,陨石在飞行过程中与大气产生摩擦从而燃烧,变成液态或者极其脆弱的固态,到达地球的时候已经变得非常非常小了。当撞击到地面,陨石的碎片会四处飞溅,只会有一小部分留在撞击地表的中心点。
陨石经过长时间的大气环境侵蚀和雨水冲刷,即便是剩下的陨石碎片也都被风化或者深埋地下,因为速度快,陨石在大气中被汽化,所以大部分陨石都消失了,只有较大的陨石会砸到地表。
砸到地表的陨石因动能转化热能被蒸发,消失,稍大的陨石会被地表撞击成碎渣,再被地表的弹力弹开,况且地球大面积被海洋覆盖,也就是说有一大部分陨石会落到海洋里,随着大海沉入海底消失不见。
所以科学家们在地球从来没找到完整的陨石,而他们只能通过计算陨石坑和陨石碎片来判断陨石的体积。年代的久远,大气环境的氧化,高空的高温都是影响陨石体积的因素,所以陨石坑里没有陨石,只是被它们带走了。
来自天外的陨石可能是破坏地球自然环境的凶手,也可能是灭绝恐龙的唯一“杀手”,通古斯大爆炸也可能是陨石造成的。不管发生了什么,唯一能指证它们的只有仅存的陨石坑。
对于这种天外来物的大小、形状和速度,我们所知道的少之又少,人类对陨石的认知也不过是存在于流星、流星雨之中。
2015年,一颗每小时45415英里的1.5英里直径大小的陨石与地球擦肩而过,含铁量超93%, NASA表示,它只是路过地球,而我们无能为力。科学家们预测,未来百年之后,将会有一颗有史以来最大的陨石撞击地球。不过地球每年都要接收近5万吨陨石,它们大都在距离地面10-40里的高空就燃尽了,即便是落到地上的概率也微乎其微了,所以我们也不必过于担心。
太阳系中的木星被称为“太阳系的吸尘器”,因为它的体积大,所以引力也随之变大,稍大的陨石会被木星吸引,它也是地球的保护伞,吸引了很多靠近地球的木星体。
1994年“苏梅克·列维9号”的彗星撞上了木星,产生的火球延绵了1000公里,撞产生的温度瞬间达到上万摄氏度,在木星上留下了直径超过一万公里的创面,假设这颗彗星不是撞的木星而是地球呢?后果可能不堪设想。
科学家预测2036年前后,将会有一个名为“阿波菲斯”的彗星极有可能与地球相撞,它的直径约为350米,假设是真的,地球将要面对的是什么?答案是15多吨TNT的爆炸能量,数千乃至数万平方公里的毁灭性摧毁。值得庆幸的是在2013年已经排除了它的到来,但它也会在八年以后和地球擦肩而过,可能又去了木星吧。
无数的错乱小行星游离在地球上方可能会光顾也可能只是路过。陨石也未必不是不存在的,它可能由于在强烈的冲击下钻进了土壤内部,我们发觉不到罢了。