為什麼隕石都落在隕石坑（它是從哪裡來的）

2023-10-08 22:10:45

一個國際研究小組發現了確鑿的證據，表明12000年前的一場隕石雨導致了史前人類和包括猛獁象在內的一些大型動物的滅絕。這就引出了幾個問題：什麼是隕石？隕石是從哪裡來的？隕石雨為什麼會形成？

太陽系空間中運行的許多大小不一的碎片，在飛近地球時，會受到地球引力的吸引。它們以高速衝入地球大氣層，與氣體分子碰撞並放出熱量。這就是我們看到的流星。大多數流星體在大氣摩擦作用下融化消失，但也有少數流星體在融化前墜落地面，成為隕石。因為大多數隕石與地球上的巖石相似，所以也被稱為隕石。

當隕石在地球大氣層中高速墜落時，其前方的空氣受到強烈壓縮，溫度可升至數千攝氏度甚至數萬攝氏度。在這種高壓高溫氣流的作用下，一些隕石會爆炸，分裂成許多碎片，墜落地面。這種現象被稱為隕石雨。世界上最大的隕石雨記錄是1976年3月8日下午3點多在中國吉林市附近的一次隕石雨。來自吉林的2600多顆隕石總重量超過1公斤。

關於隕石的歷史記載

在埃及和中國有隕石和隕石雨的記錄已經很長時間了。公元前2000年，埃及的「紙莎草」記載了從天而降的石頭和鐵。中國古代有約700個隕石著陸記錄。《春秋》記載了公元前645年12月24日河南商丘城北的一場隕石雨：「隕石於宋五」，即有五顆隕石從天而降降落到宋國。這是世界上最早的隕石雨記錄。」《左傳》解釋說：「隕石於宋五，隕星也」。這是隕石首次成為隕石，這比歐洲人認識到這一點早了2000多年。漢代司馬遷在《史記》中更明確地指出：「星墜至地，則石也。」宋代沈括在《夢溪筆談》記載了1064年一顆隕石降落在江蘇宜興，並發現這塊隕石是由鐵組成的。

隕石撞擊地面形成的隕石坑稱為隕石坑。大多數隕石質量很小，由於大氣的阻力而變慢。著陸的速度一般是每秒幾十米到300米，所以彈坑很小。當一顆大型隕石降落在地球上時，由於大氣減速有限，它會以高速撞擊地面，其巨大的動能會瞬間釋放出來。大部分隕石材料和撞擊點周圍的大量地面材料將被完全粉碎和氣化，形成一個比隕石大得多的隕石坑。迄今為止，地球上已發現78個大隕石坑。最著名的是美國亞利桑那州的巴林格隕石坑，直徑1240米，深度170多米。

火山口高出地面約40米。它是一顆直徑60多米、重量超過10萬噸的鐵隕石以每秒約20公裡的速度與地球相撞而形成的。研究表明，重達數萬噸的大型隕石平均每1萬年撞擊地球一次。因為地球上有空氣和水，在長期的風雨下，隕石坑已經改變了原來的形狀，留下的不多了。在水星和月球上，通常保持原貌。除了隕石坑，還有隕石坑。

隕石的類型和特徵

隕石的形狀多種多樣，有鈍錐形、多面體、橢球形、扁球形和各種不規則形狀。從外觀上看，隕石一般有小於1mm的黑色或深褐色熔融結殼和一些坑坑窪窪地氣跡，這是在高海拔和大氣中高速摩擦熔化形成的。根據熔融物質流動的軌跡和熔融殼層上空氣痕跡的排列，可以確定隕石在大氣中的飛行方向。

根據對世界各地收集的隕石的研究分析，根據隕石的礦物組成和化學成分，可將隕石分為三類：隕石、鐵隕石和鐵隕石。隕石主要由矽酸鹽組成，含有少量的鐵、鎳和鐵硫化物。它是最常見的隕石，佔隕石總數的92%。隕石可分為球粒隕石和非球粒隕石，其中球粒隕石佔隕石總數的84%；鐵隕石主要由鐵和鎳組成，含有少量的硫化鐵、磷化物和碳化物。其重要特徵是鎳含量高，超過5%，而地球天然鐵中鎳的含量小於3%；鐵隕石由近似相等的矽酸鹽和鐵鎳金屬組成，是介於隕石和鐵隕石之間的過渡隕石。它分為橄欖石鎳鐵隕石和鐵隕石。除上述三類隕石外，還有微隕石和隕石冰，它們也屬於隕石的範疇。微隕石是落在地球上的宇宙塵埃，直徑小於1毫米。它們主要由鐵和鎳組成，還含有矽、錳、鎂、鈷等元素。它們通常是磁性的。隕石冰是一種來自行星際空間的稀有冰。它到達地面後很快就會變成水，所以很少。

世界上最大的隕石是中國吉林一號隕石，重1770公斤；

美國諾頓弗內斯隕石第二，重1079公斤；美國長島隕石第三，重564公斤。最大的鐵隕石是來自非洲納米比亞的戈巴隕石，重約60噸，目前仍在原地；

第二大隕石是來自格陵蘭的嶽角1號隕石，重約33噸，目前正在紐約自然博物館展出；中國第三大鐵隕石新疆重約30噸，從側面看像一隻銀駱駝，所以當地人稱它為「銀駱駝」，1965年從沙漠到烏魯木齊展覽館。

從天而降的貴金屬

在我國等歷史悠久的古墓葬中，經常發現一些由鐵隕石製成的器物，這說明古人早就嘗試過利用隕石。在河北省藁城縣，一座商代中期的古墓中出土了一件鐵邊青銅越國。它的鐵邊是由八面體鐵隕石鍛造而成。河南省莒縣出土的兩件商代末至周初的青銅兵器，也是由鐵隕石製成的。

上世紀70年代初，美國科學家分析了兩種含碳球粒隕石，並首次在其中發現了有機化合物。在不到10年的時間裡，隕石中發現了60多種有機化合物。大多數學者認為隕石中有機物的來源是非生物合成的「前生物物質」。大多數隕石來自小行星，少數來自類地行星。研究發現，1984年在南極洲發現的ALH84001隕石來自火星，火星在受到一個小天體的撞擊後以隕石的形式飄浮到地球上。

在這顆隕石中，有大的有機分子——多環芳烴。這表明火星在數十億年前可能有一個相當溫暖潮溼的氣候，適合生命的存在和維持。這一發現再次引起人們對火星生命和火星太空探索的關注。一些科學家認為，隕落地球為生命起源提供了「原材料」，最早的生命元素來自隕石。

曾經發表在《自然》雜誌上的一項研究稱，如果40億年前沒有隕石撞擊地球，人類就永遠不會看到珍貴的黃金。原因是在地球形成過程中，包括金、鉑等金屬在內的鐵水逐漸沉澱到地心形成地核，根本無法開採。地球的矽酸鹽地幔中已所剩無幾的貴金屬，可採量遠低於已開採量。事實上，地幔中的貴金屬比預測的多出數千倍，說明它們來自隕石雨的衝擊。為了驗證這一理論，幾位英國科學家分析了格陵蘭島的古代巖石，這些巖石是在地核形成之後和隕石雨之前形成的。

他們將這一樣本與地球其他地方的巖石進行對比，發現一克格陵蘭石中的鎢含量僅為1克的百萬分之一，其中182號鎢比現代巖石的含量低15%。鎢同位素的組成可以清楚地顯示地球原始物質與外來隕石添加物質的區別。根據計算，通過隕石雨落在地球上的黃金量與地球上額外可開採的部分驚人地一致。據估計，當時地球遭到了2000億噸隕石的轟擊，現在工業上使用的貴金屬大多從天而降。

隕石的最大來源地

天文學家稱小行星為隕石之母，這意味著大多數隕石是小行星散落的碎片和近地小行星撞擊地球的結果。

通過分析「黎明」號探測器的數據，科學家對巨型小行星灶神星的地貌特徵及其與地球的關係有了新的認識。它已經觀察灶神星一年了。它在灶神星南極發現了一座高聳的山峰，它的高度是珠穆朗瑪峰的2.5倍。現在，科學家們認為，這座山峰是在被隕石飛濺時形成的。

灶神星直徑525公裡，是太陽系小行星帶的第二大天體。在過去的兩個世紀裡，科學家們通過地面望遠鏡和太空望遠鏡拍攝了大量灶神星的圖像，但對其細節知之甚少。根據「黎明」號獲得的最新數據，灶神星形成於約45.6億年前，是已知唯一經歷過太陽系早期的小行星。它有一個半徑為110公裡的鐵心。數據還顯示，在地球上發現的一組獨特隕石確實如預測的那樣來自灶神星。這些隕石中的輝石與灶神星表面的巖石一致，說明灶神星是地球隕石的最大來源。

多年來，研究人員一直在世界各地搜尋灶神星隕石碎片，以其化學成分作為「指紋證據」，以揭示其是否來自灶神星。地球表面有許多灶神星的碎片隕石。「黎明」號的首席科學家克裡斯·拉塞爾認為，灶神星的高聳山峰是由一顆較小的恆星碰撞形成的，這顆恆星在形成高聳山峰的同時，也將大量灶神星隕石碎片濺入地球。科學家可以將隕石樣本與山區巖石成分進行比較，以獲得更多證據。

隕石被切成薄片，在偏光顯微鏡下可以看到一些彩色圖像。其中一些被歸類為hed隕石，可能是從灶神星墜落到地球上的。這是因為hed隕石的可見光和紅外光譜與灶神星有很好的一致性。它們起源於灶神星的假設也與黎明的最新數據一致。

小行星也是太陽系家族的成員。它們也繞太陽運行，但它們很小。它們大多位於火星和木星軌道之間，與太陽的平均距離為277個天文單位，即4.14億公裡，被稱為小行星帶。灶神星是小行星帶中質量僅次於穀神星的天體。但對於黎明附近的飛過，科學家們仍然不知道它的地貌特徵，更不知道它是地球隕石的最大來源。由此我們可以看出利用太空飛行器探測天體的重要性。