小行星来的那一夜

2018-01-29 18:26徐蒙
中学生天地(A版) 2018年1期
关键词:球粒陨石大气层

徐蒙

流星體、火流星和陨石是一组很容易混淆的概念,它们是同一个小天体在不同阶段下的状态,但绝不能混用。

在太空中飞行,还未进入地球大气层的天体是流星体。而一旦进入大气层,高速运动的流星体(速度一般可以达到十几千米每秒甚至更快)会因为和地球厚厚的大气层剧烈摩擦而生热并燃烧,稍大一些的流星体在燃烧时会发出剧烈的火光,这就是名字听上去更酷炫的火流星。这次在云南看到的“火球”就是标准的火流星了。所以说,火流星可是只有在地球这类拥有一定大气层的天体上才能看到的奇观哦。除了剧烈燃烧,较大的流星体在穿过大气层的过程中还可能发生爆炸和碎裂,这一过程被称为“空爆”。大部分流星体因为比较小,在大气中会燃烧殆尽,只有穿过大气层还没有被完全烧完的才可能落到地上,这才是陨石。据推测,这次云南的火流星直径应该有几米,是很有可能留下陨石的,不过到目前为止还没有找到。

通过还原陨石进入大气层之前的运动轨迹,科学家发现,绝大部分陨石最初的流星体都是小行星,而这些来到地球的小行星大多来自位于火星和木星之间的小行星带。一些小行星因为相互碰撞或者其他原因改变了轨道,就可能飞出小行星带,在太阳系内游荡,有些就会飞向地球。很少一部分流星体来自彗星,这些彗星大部分来自位于海王星轨道外侧的柯伊伯带(冥王星就是柯伊伯带中的一颗矮行星)。所以说,新海诚执导的动画电影《你的名字》中所发生的“彗星撞地球”其实可能性是非常低的,绝大多数陨石事件都是“小行星撞地球”。不过,这次出现在云南的肇事小行星很可能是颗近地小行星,这是一类轨道和地球的轨道相交,又可能撞到地球的小行星群。

可别小看这天外飞来的石头,科学家可以从一块小小的陨石,揭开不少太阳系的秘密。

地球上发现的陨石按成分大致可以分为石陨石、石铁陨石和铁陨石三类。

石陨石是其中数目最庞大的一类,主要成分是硅酸盐矿物。石陨石中绝大多数是一种含有毫米级颗粒状的陨石球粒的特殊陨石,被称为“球粒陨石”。球粒陨石是陨石才可能有的特征,它们完好地保留了46亿年前太阳系形成时的种种特质,是我们追溯太阳系历史和演化的重要线索。也正因为这样,科学家常常把球粒陨石的成分视作原始太阳系的成分和行星形成之初的成分。

铁陨石是最容易辨认的一类陨石。顾名思义,它的成分以铁为主,通常还含有镍等金属。铁陨石虽然数量最少,但因为非常坚固,更容易在穿越大气层时的燃烧中幸存下来,因此也更容易被人发现。目前地球上发现的最大、保存最完好的霍巴陨石就是铁陨石。石铁陨石则是两者的混合体,由分量相当的硅酸盐和铁镍合金构成。

对很多人来说,小行星撞地球,想想就是一件可怕的事。发生在约6500万年前的那次地球上最著名的陨石撞击事件,被认为导致了恐龙的灭绝。根据推测,那次事件的肇事天体直径约有10千米,大气层对这么大的物体几乎无能为力,于是它就这么安然无恙地穿过大气层,在墨西哥尤卡坦半岛撞出了一个直径约180千米的巨型陨石坑,而撞击引起的一系列反应完全改变了当时地球的生态环境,引起了大量生物的灭绝——确实,越大的流星体,完全穿过大气层的可能性就越大,其产生的空爆和陨石撞击的危害也就越大。但同时,越大的流星体,撞击地球的概率也越低,这么大型的小行星撞地球事件其实是非常罕有的,平均每一亿年才可能发生一次。

而实际生活中我们能遇到的,即使是规模比较大的陨石事件,影响也要比这小得多。2017年的云南火流星事件,其流星体直径据推测有几米大小,它所产生的空爆没有造成人员伤亡;而2013年俄罗斯车里雅宾斯克小行星撞击事件,那颗小行星据估计直径约有20米,流星体在穿越大气层的过程中产生的空爆影响了数千平方千米区域,冲击波引起的玻璃碎裂和建筑物震动造成1400多人受伤——但总体来说,对地球造成的伤害不算太大,而且直径20米量级的流星体撞上地球,平均几十年才会发生一次。

事实上,比这些还要小的小行星撞击事件对地球来说其实是一件非常寻常和频繁的事。根据美国航空航天局(NASA)公布的数据,大到能够形成火流星的撞击事件平均每年有20多次,更小的则不计其数。只不过,绝大多数火流星也都非常小,根本不能完全穿过大气层,所以绝大多数小行星撞地球事件对人类都是没有任何危险的。

话虽如此,为了安全起见,大家下次看到火流星,还是要尽量远离建筑物和玻璃,不要光顾着拍照哦。endprint

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