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小行星撞擊行星的碎片到底去哪了?地球上的隕石碎片又在哪?

2024-08-27科學

【引言】

現在的人類雖然沒有發明出可以穿越過去的技術,也不能回溯曾經發生的事情,但是我們可以透過科學手段,按照各種各樣的方式方法來尋找過往的蛛絲馬跡,尋求一絲真相。

人類從開始出現文明一直到現在,也才過去了大概幾千年的時間,然而這些時間與地球的歷史相比,根本算不了什麽。

科學家們根據放射性碳定年法的方式對地球的年齡進行了測算,最終得出原生地球大概誕生於65億年前左右,源自於形成了地球的微行星在經過長達1000萬年以上的時間進行不斷地吸積塌縮形成的。

早期的地球就如同人類幻想中的最可怕的烈獄一般,到處都充斥著巖漿,猶如一顆巖漿星球,如果放到現在,我們根本無法想象出這顆星球居然會有一天能夠誕生出生命。

科學家們研究發現,地球在這一段時間,即誕生之處一直到38億年左右之前,是地球演化過程中最為黑暗的歷史。

雖然在大概41億年前,地球的巖漿慢慢冷卻,環境看似變得好轉了起來,可是剛好也是從這個時期開始,太陽系爆發了一場巨大且漫長的「大轟炸」時期,無數的小行星和彗星降臨在太陽系包括地球在內的各種行星上,這也推動看地球逐漸成為了如今適宜生命生存和繁衍的環境。

或許有人想問,這些小行星撞擊到行星上面後,它們的碎片去哪了呢?別急,我們慢慢看下去。

【小行星撞擊行星後的碎片哪去了】

根據目前為止的主流太陽系形成假說——星雲假說的觀點,太陽系是在大概46億年前由一個原始的分子氫雲塌縮形成,中間較為稠密的部碎形成了太陽,外部的密度較高的塵埃部份透過自身和氣體的重力不斷吸積,成為了「星子」,以及一些較小的早期行星。

其實除了上面所提到的「大轟炸」時期,太陽系當中的早期行星也會在一開始的成長過程中不斷地發生碰撞和合並,經過了漫長時間的演化,不斷地成長壯大,最終才形成了如今的樣子。

一般而言,小行星與行星之間發生撞擊,劇烈的沖擊力度下將會產生並釋放出大量的從固體到氣體等形態的碎片物質。

科學家們認為,這種碎片會圍繞著太陽運動,並且還可能會影響其他的行星成長,或許也會對小行星帶的結構也造成一定的改變。

但是科學家們翻遍了太陽系的每一個角落,從一開始的「自信」轉為了「疑惑」,因為長期以來,他們根本沒有發現絲毫有關這些行星撞擊形成的碎片的「記錄」,這個問題甚至困擾了科學家們幾十年的時間。

【這些碎片到底去哪裏了呢?】

美國的相關科研人員進行了模擬實驗,發現原來小行星與行星之間所產生出的碰撞規模太大,能量也非常強烈,將碰撞後所產生出的巖石等固態碎片全都蒸發,形成了氣體。

同時因為氣體更容易逃逸出太陽系,不像固態、熔融碎片一樣,會被重力所牽制,氣體本身質素很輕,受到的重力影響也很小,這也就是小行星與行星之間碰撞後沒有碎片痕跡存在的原因。

【地球上的隕石碎片】

從上面我們得知了為什麽小行星與行星之間大規模的撞擊無法尋找到碎片的原因,那麽地球上發生過無數次大大小小的隕石墜落,為什麽我們卻依然很少在隕石坑中發現隕石碎片呢?

科學家們一開始認為是隕石撞擊地球以後,巨大的沖擊力會引起地質活動活躍,同時在隨後的板塊運動等過程中,以及各種復雜的火山、地震、冰期、水浸等等地質或者生物的活動下,隕石坑就會在漫漫歲月中逐漸被抹去。

因此隕石所產生的碎片要麽是已經深入地底無法被發現,要麽就是在長時間的風化作用下徹底消失。

截止2019年為止,地球上一共發現並確認了超過190個隕石坑,直徑在10千米以上的坑洞只有80個,並且大部份都已經因為時間和各種外力作用而被侵蝕,甚至如果不是有著豐富的實際操作經驗的專業人士,幾乎很難從地表發現這是一個隕石坑。

其實如果想要研究隕石坑和隕石碎片,月球是我們最好的實驗物件,因為它作為地球的衛星,幾十億年來為地球擋了無數次的小行星和隕石,月表上面全是大大小小的「豐功偉績」,足以向人類彰顯出它對於隕石的巨大作用。

透過科學家們觀測和研究,我們發現月球的表面積僅僅只有7.4%個地球大小,卻有7000個左右超過20千米直徑的隕石坑,而直徑超過1千米的隕石坑,更是足足有100萬個以上。

因此,在地球上的隕石坑研究停滯不前的階段,轉而研究被隕石砸成了「篩子」的月球無疑是更加合適的選擇。

但是根據觀測,我們發現月球上的隕石坑底部居然都是平的,並沒有我們預想中的隕石碎片。

要知道月球早在其形成後的10億年左右,就已經停止了地質運動,而幾乎是真空的環境也代表著月球表面不會存在風力,也自然不會有風化腐蝕的作用。

那麽為什麽月球上依然沒有隕石碎片呢?科學家們提出了自己的猜測——可能是隕石自己消失了。

【隕石碎片自己消失了?】

隕石在太空中的運動速度非常可怕,每秒鐘就能飛出幾十千米的距離,遠比宇宙飛船的速度還要快。

在地球上,一輛高速行駛的汽車如果在不減速的情況下撞上一堵墻,那麽這輛汽車都會四分五裂,被撞得粉碎,可想而知,這樣的一個隕石將會具有多麽強大的能量。

科學家經過計算後得出,一個大概1000克重量的隕石在保持勻速的情況下撞擊在地球上面 ,所產生的威力如同有299噸TNT瞬間一起爆炸的能量。

根據建模測算,一顆隕石在降落地球後會因為速度太快,先是會與大氣層的空氣發生摩擦,產生高溫,從而造成隕石發生熔融或者是分解,一般在這種情況下,如果是質素較小的隕石也就徹底被焚燒殆盡,消失在大氣層中了。

但是大型隕石雖然會在這個期間被分裂,但依然會有一部份較大的隕石碎塊撞擊在地面,而當它在撞擊的那一刻,所形成的溫度甚至能夠超過1500℃。

通常情況下銅在1083.4℃的溫度下就會融化,鐵在1538℃的高溫下也會融化,因此我們可以發現,哪怕隕石都是金屬也都會被融化掉。

更別提若是隕石為金屬,那麽質素也會超出之前所做出的假設,它撞擊地球後形成的溫度以及能量也會更加巨大,只會融化得更加徹底。

按照這樣的情況來看,隕石的碎片幾乎不會存在了。

【還存在著的隕石去哪了?】

但是這其實也並不是說就一定不會存在隕石的碎片,一些質素並不大,沒有遭受巨大沖擊力的隕石也是可能會留下自己的「遺產」,有些人還會專門收集這種隕石作為收藏。

除此之外,科學家們認為,隕石降落後,就算是會存在隕石的碎片,也會由於撞擊所產生的巨大力度從而被濺射到空中,有的或許會直接被強大的能量送出地球,成為太陽系又一個寂寞的隕石。

有的或許會被甩到了地球上其他的地方,比如森林、荒漠,也有可能是海洋。

因為地球上海洋面積達到了79.8%,而且人類幾乎很少在海洋下活動,若是隕石碎片被撞擊到了空中,掉落進入海洋的概率甚至是4/5,從而消失在了人類的面前。

還有很多科學家們認為,隕石或許是直接在被撞擊後進入了地下,成為地球的一部份。

比如在月球上,其背面最大的隕石坑——艾托肯盆地被發現存在著大量的未知物質。

這其實是在2011年,科學家們透過對月球重力場的描繪,發現在艾托肯盆地存在著質素異常的區域,極有可能是埋藏著大量的金屬,從而使得月表產生了大概800米的凹陷。

科學家們認為,這可能就是因為一顆由金屬組成的巨大隕石降落在了月球上,從而慢慢進入了月球內部,成為了月球的一份子,形成了巨大的高密度區域。

許多人還提出,早期在太陽系中還存在著一顆叫做「忒伊亞」的類地行星,它與地球的軌域比較靠近,在45億年前雙方發生了碰撞。

最終忒伊亞的一部份被撞擊成為了月球,剩余的部份進入了地球的內部,兩者一同成為了如今地球的樣子。

【結論】

當然,目前的結論都還只是猜測,是科學家們透過現有科技下得到的數據進行的大膽推測。

事實上,人類的科技雖然看起來有了驚人的發展,但仍然存在著各種各樣的局限性,我們依然無法看清宇宙的真相,甚至都不能將我們存在著的地球研究透徹。

或許我們還需要靜候幾年、幾十年,在科學家們的不斷努力下,我們終將掀開世界的真面目。