书城科普读物探究式科普丛书-外太空送给人类的宝石:陨石
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第8章 宇宙中的陨石(8)

玻璃是多种矿物经复杂的反应形成的混合物,没有固定的熔沸点。在强冲击情况下,玻璃体内的难熔矿物也发生了分解,如有的坑内钛铁矿、金刚石、铁板钛矿和斜锆石等已熔成液滴状。

5.世界陨石坑博览

在地球近46亿年的历史中,类似小行星撞击地球的事并不鲜见。尽管这些外来天体在地球表面留下的痕迹,可能会被各种地质活动等自然因素抹去,但人们依然能看到昔日天地大冲撞留下的一些陨石坑。

下面就让我们认识一下来自世界各地比较着名的陨石坑,使大家对陨石有更深刻的了解。

巴林杰陨石坑——科学家首次重大的发现

大约在5万年前,一颗重达30万吨的小行星以每秒12千米的高速冲进地球大气层,在如今的美国亚利桑那州留下方圆约1千米、深200多米的大坑。

这就是着名的巴林杰陨石坑,被称为“全世界第一个被科学家确认的陨石坑”。

现在,全球有一百多个陨石坑,巴林杰虽然不是最大的,却是保存最完好的。

从人造卫星所拍摄的地球照片上,人们可以清楚地看到位于美国亚利桑那州的直径为1250米的巴林杰环形陨石巨坑。一直以来,有人推测这个坑穴是由一颗陨石碰撞的结果。

19世纪末,美国地质勘探局首席地质学家吉尔伯特曾断言这个巨坑是一个死火山口,但一位名叫巴林杰的工程师却从周边的碎屑中推测,这很可能是富含铁的陨石撞击的产物,并买下了这块土地的产权。20世纪初,巴林杰在坑周围进行了大量艰苦的勘探,钻探深度达400米,却始终未能找到推测中的那颗陨石的踪影。为了纪念他,美国陨石学会把这个坑命名为“巴林杰陨石坑”。

那么“巴林杰陨石坑”为什么没有陨石残留的痕迹呢?

众所周知,流星穿过大气层时可以完全燃尽。但大型陨石的主要成分是硅、铁类元素,一旦落地它就逐渐冷却,不会继续焚烧,很难想象一个已经砸出上千平方米巨坑的陨石会气化消失。

按人们的逻辑分析,陨石的质量与陨石坑的陨石的直径、深度应有一定的比例关系。真正由陨石撞击形成的坑中都能找到各种陨石,这一点已有大量事实验证。如1967年吉林陨石雨后,在一个直径仅6米的坑中人们就找到一块1770千克的石陨石。

探寻这种环形巨坑的来历要从地球的演变说起,地球内部由于热核反应而不断积聚能量,当地壳承受不住压力时,便会发生熔岩喷发活动。在岩浆冷却凝固时,由于混合在岩浆中的水和蒸汽的支撑作用,岩层中会形成空洞(就像烧制玻璃时残留的空气泡)。部分空洞因距离地表很浅,经过漫长年代,空洞中的水和蒸汽会沿着岩层缝隙流失散发掉,失去内部压力支撑的洞顶坍塌便形成凹陷环形坑。因为这种坑是由于熔洞塌陷而形成的,所以其内壁陡立,甚至呈口小底大的瓮形。

像我国湖北省神农架地区七溪坪的巨坑,坑口直径约410米,而坑底直径约有530米,坑口上方还有熔洞塌陷时留下的两块条石悬空架在坑沿上。

至于“巴林杰陨石坑”四周略高的坑唇,是由于这类熔洞坍塌前是向地面鼓涌的圆丘,坑唇是圆丘塌陷后残留的边缘部分。现在美国西部还有许多这种地下是熔洞的地面圆丘。这种巨坑和熔洞是一种地质构造不同时期的两种形态,它的形成原因与天体内部地质演变有着密切的关系,在其他行星上这种状况同样存在。所以,巴林杰在此找不到陨石也在情理之中。

而这个陨石坑最终被科学家所确认,则得益于天文学家苏梅克的考察。

由于这个陨石坑的构造与月球的环形山类似,美国宇航局1968年在进行“阿波罗”登月计划时,还特地借用陨石坑进行过宇航员训练,迄今这里还保留着部分设施。

此外,古生物学家还从巴林杰陨石坑中的岩层中发掘出了三叶虫、沧龙等珍稀化石。这些足以见证这个陨石坑的悠久历史,也说明了巴林杰陨石坑是一个饱涵远古气息的巨坑。

希克苏鲁伯陨石坑据推测,希克苏鲁伯陨石坑形成大约在6500万年前,与白垩纪第三纪灭绝事件的年代正好相吻合,是在墨西哥犹加敦半岛发现的陨石坑撞击遗迹。

据推测,这个陨石坑整体略呈椭圆形,平均直径约有180千米。

而造成坑洞的陨石直径推测约有10千米,撞击后完全蒸发,释放出高达5.0×1023焦耳的能量,相当于100兆吨黄色炸药。这些能量足以引发大海啸,并使大量灰尘进入大气层,完全遮盖阳光,甚至改变全球的气候。

物理学家与地质学家一致认为,此次灭绝事件的祸首就是天体撞击,证据就是全球年代与之对应的地层中都有层薄黏土层。

陨石撞击造成的灰尘云在全球沉积,便形成铱含量极高的黏土地层。

墨西哥尤卡坦陨石坑

墨西哥尤卡坦半岛契克苏勒伯陨石坑,直径大约为198千米。陨石坑的肇事者是6500万年前一颗直径为10千米~13千米的小天体。

陨石坑被埋藏在1100米厚的石灰岩底下,首先被石油勘探工作者发现,随即又被“奋进号”航天飞机通过遥感技术证实了它的存在。

通古拉斯陨石坑

通古拉斯陨石坑是一个较年轻的坑,所经时间较短。1908年6月30日,目击者看见一个火球从南到北划过天空,消失在地平线外,地平线上随即升腾起火焰,响起巨大的爆炸声。爆炸之后的几天里,通古拉斯地区的天空被阴森的橘黄色所笼罩,大片地区连续出现了白夜现象。调查者相信这是由一颗陨石撞击到西伯利亚所引起的爆炸。据推测,这颗直径小于60米的小行星或者彗星碎块闯入大气层,在距地面8千米的上空发生了爆炸。

1947年2月12日,俄罗斯远东城市锡霍特发生了与通古拉斯相似的大爆炸,人们后来发现了100多个陨石坑,收集到8000多块镍铁陨石,总重量23千克多。

澳大利亚戈斯峭壁

澳大利亚探险家戈斯于1873年发现了戈斯峭壁。但最早光顾这个陨石坑的是生活在澳大利亚荒漠中的土坑,坑中的营地遗址留下了他们当年活动的痕迹。

像大多数类似的陨石坑一样,戈斯峭壁也有从中心向四周辐射的地质裂缝。根据科学家对该坑形成的研究,证实它是在1.3亿年前,遭到受来自太空的撞击形成的。撞击物体的速度极快,但密度相对较低,因而推测是彗星(由固体二氧化碳、冰块和尘埃组成)而非小行星陨石。

最初的陨石坑直径大约20千米,而现在由戈斯峭壁围合的坑径只有4000米,是中心坑,外围的在亿年漫长的岁月里早已被侵蚀掉了。

坑的外边缘有两道坚硬的砂岩峭壁,高出平原地面有180米,它也是在那次彗星撞击中形成的。

地下探测表明,与之相同的岩层在地下2000米的深处,由此人们可以想象当年陨石造成的撞击有多么强烈。

奥隆加陨石坑

奥隆加陨石坑是在大约200万年前到3亿年前所形成的一个侵蚀陨石坑,它位于非洲乍得湖北部的萨哈拉沙漠地区。

这个陨石坑是由一颗直径为1.6千米的彗星或小行星与地球相撞而形成的。

这种撞击大约每100万年才发生一次。这个陨石坑直径大约17千米,附近有两个环形结构,这两个环形结构是航天飞机用成像雷达对大约36千米的区域进行扫描时发现的。

加纳博苏姆太湖陨石坑

博苏姆太湖位于加纳库马西的东南边大约30千米的西非大地盾的水晶矿床上。它是该国唯一的一个自然湖。

大约在130万年前,一颗陨星撞击这里,在地面上留下一个直径为10.5千米的大坑。之后,这个陨石坑逐渐注满了水,形成了现在人们所看到的湖。博苏姆太湖周围被浓密的雨林包围,非洲西部阿善堤地区的人认为这是个神明之地。他们认为这里是死者的灵魂向上帝告别的地方,是个充满神奇色彩的陨石坑。

加拿大清水湖

清水湖是加拿大魁北克省后盾上的两个环形湖(或陨石坑),它们是在大约2.9亿年前由一对小行星撞击哈得孙湾附近而形成的。两个陨石坑中较大的一个是直径为32千米的西清水湖,较小的东清水湖直径为22千米。

这两个湖之所以会成为非常受欢迎的旅游胜地,可能是因为这里的大量小岛点缀成了一系列美丽的小岛“链”。当然,这些湖出名的另一个原因是它们拥有清澈见底的湖水。这便是大自然塑造的陨石坑美景之一。

加拿大深水湾

加拿大深水湾位于加拿大萨斯喀彻温省驯鹿湖的西南端附近,是一个非常引人注目的环形浅水湖,颜色非常深,而且形状极不规则。

这个直径为13千米的陨石坑是由大约1亿年前一个较大的陨星撞击该地而形成的,它有着复杂的陨石坑结构,其中间有完全被淹没的矮矮的中心凸起。