揭秘地球陨石坑:小行星留下的伤疤与谜团

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加拿大著名的曼尼古根陨坑


在地球长达45亿年的漫长历史中,曾遭受了数百次大型小行星的猛烈撞击,这些撞击在地球上留下了深刻的“伤痕”,至今依然清晰可见,总数至少达到190处。


然而,并非所有闯入地球大气层的太空岩石都能触及地面。那么,究竟什么样的小行星才能在地球上留下撞击的痕迹?又有哪些撞击事件能产生巨大的陨坑呢?


首先,我们要了解的是,大多数进入地球大气层的太空岩石其实并不大,直径往往只有1米左右。这对于地球上的生物来说,无疑是个好消息,因为直径小于25米的太空岩石,在穿越地球大气层时,由于超高速摩擦产生的热量,通常会在空中燃烧,等燃烧后剩余的太空岩石到达地面时,很少能对地面造成实质性伤害。


大多数情况下,地球的大气层可以保护我们免遭太空陨石的撞击,但有时会出现例外。


2013年发生在俄罗斯车里雅宾斯克的陨石事件为例,一颗直径17米的陨石在空中爆炸,虽然冲击波震碎了居民住宅的窗户并导致部分居民受伤,但并未在地面上形成陨坑,因为该陨石在进入大气层后已分解成尘埃和微小碎片。


不过,根据2014年第45届月球和行星科学大会发布的一项研究报告,科学家们在车里雅宾斯克受损住宅区域附近的一个湖泊底部,发现了一块直径达到1.5米的陨石,以及一些小的碎片。


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2013 年 2月,一颗直径17米的陨石在俄罗斯车里雅宾斯克市上空爆炸


然而,地球表面已知的190个撞击陨坑却表明,历史上曾有一些体积更大的小行星成功穿越了大气层,撞击到了地面。尽管这类事件相对罕见,但它们的破坏力巨大。根据地球撞击数据库的统计,大多数在北美着陆(32%),其次是欧洲(22%)和俄罗斯和亚洲(16%)



在已知的地球撞击坑中,有44个的直径超过了20千米。以下是迄今为止发现的三个最大的陆地或水域陨坑:


弗里德福特陨坑(Vredefortcrater)


位于南非,是地球上最大的陨坑,直径达到160千米,可能是20亿年前由一颗直径10-15千米的小行星撞击形成的。一个行星超过1千米就会产生全球性影响,这次撞击的灾难性程度,可能与导致恐龙灭绝的小行星撞击相当,但它光临地球时时间还在恐龙时代之前。


希克苏鲁伯陨坑(Chicxulubcrater)


位于墨西哥尤卡坦半岛,直径180千米,由6600万年前一颗直径12千米的小行星撞击形成,虽然如今的火山口部分地在陆地上,但在撞击时,尤卡坦是在一个浅海之下。这次撞击导致了包括非鸟类恐龙在内的75%地球物种灭绝。此次撞击事件也引发了一场持续多年的尘埃云笼罩地球,遮蔽阳光并严重干扰食物链的正常运作,那些在非鸟类恐龙中侥幸逃过最初撞击灾难的个体,可能会随后面临饥饿的威胁。


萨德伯里陨坑(Sudburycrater)


位于加拿大安大略省的萨德伯里盆地,是地球上已知最古老的碰撞陨坑之一,面积排在第三,它形成于大约18亿年前。撞击物体可能是一颗巨大的彗星,或者是小行星碎片和岩石的混合物。尽管侵蚀作用使这个陨坑变得难以辨认,但该地区的镍、铁采矿业却呈现出一片繁荣景象。科学家指出,人们目前所开采的,实质上是小行星撞击后遗留下的物质。


此外,地球撞击数据库还显示,在44个由太空岩石撞击形成的最大陨坑中,有39个形成于1000万年前以前。而位于塔吉克斯坦的卡拉库尔陨坑则是一个例外,它形成于大约500万年前。


乔达斯表示:“许多较大的小行星都非常古老,可以追溯到太阳系早期。当时太空碎片四处飞舞,碰撞事件频发。如果我们看一下遍布月球表面的陨坑,就可以想象,如果地球没有大气,以及海洋和侵蚀作用的影响,它可能也会像月球一样布满陨坑。因此,我们相信地球历史上可能发生了更多、甚至规模更大的小行星撞击事件,只是我们尚未发现它们留下的痕迹。”


参考链接:


https://www.livescience.com/largest-asteroids-to-hit-earth


编译:游悠

策划:张超 李培元 杨柳

审核:刘勇中国科学院国家空间科学中心研究员、中国航天科普大使