正在阅读: 欧阳自远:冰层下发现巨大撞击坑?没那么神奇
首页> 科普频道> 光明天文> 天文前沿 > 正文

欧阳自远:冰层下发现巨大撞击坑?没那么神奇

来源:光明网2019-01-08 16:38

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

  最近,丹麦哥本哈根大学的Kjær团队在格陵兰Hiawatha冰川厚厚的冰层下发现了一个巨大的撞击坑,是地球已知最大撞击坑TOP25,直径有31千米。那么发现这个撞击坑有什么意义?为什么要去研究陨石?小编就此采访了中国科学院院士、国家天文台高级顾问、中国月球探测工程首任首席科学家欧阳自远。

  撞击坑、陨石坑傻傻分不清楚?

  不少媒体报道称这个坑为陨石坑,但是准确来说它是个撞击坑。欧阳自远院士表示,进入地球大气层前的陨石母体(也称为小天体或小行星),在太阳系空间的运行速度为每秒45千米,地球围绕太阳公转的速度为每秒30千米。如果小天体对撞地球,相对速度为每秒75千米,如果从地球后面追上地球,相对速度至少有每秒15千米。所以小天体撞击地球的速度为每秒15—75千米。

欧阳自远:冰层下发现巨大撞击坑?没那么神奇

小天体撞击地球情景还原 来源:NASA

  高速冲进地球大气层的小天体,压缩前端的大气,形成强大的冲击波撞击地面,使地面的岩石气化、熔融、粉碎和溅射,挖掘出一个巨大的“撞击坑”。撞击溅射的岩石碎块坠落在撞击坑的四周,形成了撞击坑周围的“环形山”。强大的冲击波使岩石熔融,熔体包裹了冲击破碎的岩石角砾,形成撞击熔融角砾岩;岩石中的矿物结构产生变化,如正常的石英形成柯石英或斯石英、无定型碳形成金刚石、一些矿物产生页理等等。

欧阳自远:冰层下发现巨大撞击坑?没那么神奇

新发现的撞击坑位置 来源:NASA NSIDC & Natural History Museum of Denmark

  地球上大大小小的坑这么多,怎么知道它就是小天体撞击而形成的呢?欧阳自远院士解释道:“撞击坑首先得是圆形的,并且坑的周围高,形成一个环形山。其次要经过调查研究,看是否有冲击矿物或矿物页理现象、撞击角砾岩等。小型撞击坑中还应该有中央锥。格陵兰Hiawatha冰川下发现的坑之所以断定为撞击坑,是因其外表符合撞击坑特点,在找到的三个样本中,也都有页理现象。”

欧阳自远:冰层下发现巨大撞击坑?没那么神奇

格林兰冰层下的陨石坑 来源:NASA

  陨石母体在高速冲进地球大气层之后,由于前端形成了强大的高温高压冲击波,陨石母体燃烧、爆裂形成许多碎块朝不同方向洒落下来。岩石碎块在高空坠落过程中,又受到高空风的影响,使陨石坠落的方向与速度变化极大。陨石坠落至地面,在松软的土地上,撞出一个坠落小坑。这种坠落小坑,不能称为撞击坑,毫无科学意义。

  地球上又多了一个撞击坑

  小天体撞击地球的热点话题加上撞击地点是在高纬度的冰冷地区,足以让格陵兰Hiawatha冰川下发现的这个撞击坑吸引众多人关注,它也因此有个了美丽的名字——地球上“冰与火之歌”。但想具体的了解它,还需要科学家再加把劲儿。

  欧阳自远院士表示,虽然这个撞击坑一经发现就成功晋级为地球已知最大撞击坑TOP25,但因其深埋在雪层下,很难找到更多的样本进行研究,目前还无法得知它的具体年龄数据,因此也就无从知晓地球上在那时发生了什么变化。

欧阳自远:冰层下发现巨大撞击坑?没那么神奇

图片来自网络

  虽然Kjær团队倾向于认为Hiawatha撞击坑应该相当年轻,最起码不太可能早于更新世开始(260万年前)的时候。但260万年前至今,地球发生了很多变化,时间太过宽泛。总的来说,在没有更深一步的研究前提下,发现这个撞击坑的意义,仅仅是地球上又多了一个撞击坑。

  同时,欧阳自远院士指出,媒体报道称这个小天体的撞击足以对当时北半球的气候造成极大影响,这是错误的。地球上的大气循环流动,撞击不会对某一个地方的气候造成影响,应该是全球性的。

欧阳自远:冰层下发现巨大撞击坑?没那么神奇

左图为Hiawatha冰川的表面地形 右图为Hiawatha冰川下的实际地形 来源:Science Advances

  地球上的撞击坑一点都不少

  新发现的Hiawatha撞击坑让地球上已知的撞击坑数量微微上涨,但小编发现有很多人疑惑,为什么月球上分布着密密麻麻、大小不一的撞击坑,地球比月球大这么多,撞击坑却少的可怜?难道是可爱的月球帮我们阻挡了很多“伤害”?其实,地球上的撞击坑一点都不少!

  据欧阳自远院士介绍,月球的质量和体积都很小,内部的能源很快就消耗殆尽。近30亿年以来,月球几乎没有地质构造运动和火山活动,月震也很微弱。月球没有大气层,表面是超高真空,没有任何大气活动,更没有沧海桑田的变化,月球表面也没有任何建筑物和生命活动,小天体撞击月球形成的大量的撞击坑保存完好。

  而地球的板块活动、地质构造运动和地震、火山活动却仍然十分活跃,海陆变迁,沧海桑田,使地球历史上形成的撞击坑,有些被破坏和被掩埋。地球表面72%的面积是海洋,在海洋分布区,撞击坑无从发现,陆地被大面积的森林、沙漠、冰盖所覆盖,也难以发现撞击坑。地球上的撞击坑不是不多,而是能看见的不多。

  老子说:“祸兮福所倚,福兮祸所伏”。小天体撞击地球诱发了地球表面生态系统的彻底崩溃,带来地球生物物种的大灭绝。6500万年前,一个10千米大小的小天体撞击地球,诱发了以恐龙为代表的、地球70%的生物物种大灭绝。

  但是,小天体撞击地球也为人类社会的发展带来一些福祉,如18.5亿年前形成的加拿大的萨德贝里大撞击坑,它里面和周围有着全世界最大的铜矿、镍矿和铂金族元素矿,对加拿大的经济发展发挥了重要作用;19亿年前形成的南非弗里德佛撞击坑则形成了许多大型的金矿床和大量的金伯利型的金刚石矿。

欧阳自远:冰层下发现巨大撞击坑?没那么神奇

图中显示的所有的地方都是开采铜、镍矿的矿山

  地球上一些撞击坑形成的盆地,为后期的成煤、成油盆地或形成其它沉积矿床提供了环境与场地,如德国的Ries撞击坑(煤和萤石矿)、乌克兰的Boltysch撞击坑(油页岩)、印度的Lonar撞击坑和南非的Saltpan 撞击坑(重碳酸钠矿)、俄罗斯的Ragozinka撞击坑(硅藻土矿)、白俄罗斯的Logoysk撞击坑(磷灰石矿)等。

  撞击坑往往可以成为很好的油气圈闭构造,如美国中西部的Williston撞击盆地、Okloholma的Ames撞击构造、阿拉斯加的撞击坑等,均具有油气勘探的前景。

  某些撞击坑蓄水后往往会成为风景秀丽的湖区,如加纳的布什提维湖、印度的Lonar湖,加拿大魁北克省的Maniconagan撞击坑成为水力发电站的大水库。有些撞击坑建立了博物馆,开辟为旅游区,如美国亚利桑那的Meteor撞击坑、德国的Ries撞击坑和南非布里托勒的Saltpan撞击坑等。

  欧阳自远院士表示,小天体撞击地球过程中,散落在地球上的陨石也成为科学家了解太阳系的起源与演化的关键,是研究太阳系的考古样品。通过研究陨石,可以了解太阳系的平均化学成分,太阳系的起源过程和太阳系生命物质来源等信息。同时,陨石还记录了它在太阳系空间飞行过程中宇宙射线和太阳宇宙线的通量、能谱的历史变化等。(蔡琳)

[ 责编:张梦凡 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 东博会迎来公众开放日

  • 2026世界制造业大会在合肥开幕

独家策划

推荐阅读
棘皮动物辐射对称,具钙化骨骼和管足;半索动物两侧对称,身体柔软并保留鳃裂。由此推论,步带动物两个门类的共同祖先并非此前推测的无触手蠕虫状动物,实际上部分类群已经具有较为发达的滤食附肢。
2026-09-21 09:23
弘扬科学家精神,既要有庄重的纪念,也需要在生活中讲好具体的、鲜活的人和故事。
2026-09-21 09:18
20日,在由中国科普研究所主办的2026科普中国智库论坛暨第三十二届科普理论研讨会上,数项新成果——《国家科普能力发展报告(2024—2025)》、《中国公民科学素质报告(2025—2026)》、《科普服务高质量发展智库报告》、《鼎新致远:科普服务高质量发展的实践探索》、“科普人才培养丛书”及《中国科幻发展年鉴2026》发布。
2026-09-21 09:16
北京大学第三医院运动医学科副主任医师刘振龙对此给出了一个基本判断:“AI+医生”人机协作模式的探索,将进一步推动AI技术与专业医疗服务的融合创新。今年5月,复旦大学附属中山医院“胸部一扫多查智能体”落地应用,处理病例已超250万例。
2026-09-21 09:15
记者20日从科技部获悉,2025年度全国科普统计数据显示,我国科普经费投入稳健增长,公共财政投入发挥引领作用,2025年全国科普工作经费筹集额达243.98亿元,比2024年增长9.8%。
2026-09-21 09:08
工业和信息化部近期印发《信息通信行业发展“十五五”规划》,提出到2030年,全面建成覆盖完善、性能领先的新一代通信网,为到2035年基本实现信息通信行业现代化奠定坚实基础。新一代通信网是以6G为代表的下一代通信基础设施,是通信、感知、计算、智能深度融合的全新网络形态。
2026-09-20 09:30
2026海洋合作发展论坛日前在山东青岛举办。论坛上发布的《中国海洋发展指数报告2026》显示,2025年中国海洋发展指数为132.3,比上年增长2.5%,海洋经济高质量发展稳步推进,海洋强国建设取得新成效。
2026-09-20 02:25
工业和信息化部、国家发展改革委等十部门18日发布《医药工业发展“十五五”规划》。规划提出,到2030年,生物医药研发应用稳居世界前列,创新驱动效能充分释放,重点领域关键核心技术实现系统性突破。
2026-09-20 02:35
赛场空域,细如发丝的光纤从指尖牵向无人机,操控手屏息凝神,稳稳控住摇杆,指尖稍一晃动,任务成败便在毫厘之间。湖畔的测试区域,学生们手握遥控器,操控自研履带车沿着岸边缓缓“散步”,在低速行进中认真打磨每一处细节。
2026-09-20 02:25
望宇登月服研制工作已攻克数十项关键技术。
2026-09-20 09:26
学术专著《医学传播学通论》由上海科技教育出版社正式出版。
2026-09-18 20:52
近期,我国北方多地进入秋季花粉高峰期。秋季致敏花粉主要来自蒿属、葎草属、豚草属、藜科、苋科等草本植物。这些植物的花并不显眼,却能产生数量庞大的花粉。
2026-09-18 10:20
一个月球上新形成的陨石坑,让研究人员有机会了解这颗离我们最近的天体的复杂地质构造。该陨石坑由发生在2024年的一次小行星撞击形成,直径约为222米,是迄今人们亲眼观测到形成过程的最大陨石坑。
2026-09-18 10:24
近日,依托中国天眼(FAST)探测数据,中国科学院国家天文台研究员韩金林领衔的FAST银道面脉冲星巡天团队发现一个轨道周期极短、目前已知总质量最轻的双中子星系统。
2026-09-18 10:23
9月17日,海南首台“华龙一号”核电机组——华能昌江核电二期项目3号机组正式投产商运。
2026-09-18 10:18
近日,农业农村部印发《全国种植业发展“十五五”规划》,明确到2030年,我国粮食综合生产能力稳步提升,守牢谷物基本自给、口粮绝对安全底线。
2026-09-18 10:17
揭秘极限制造背后的“宁德品质”
2026-09-17 11:48
在中国工程院院士张献龙带领下,华中农业大学教授王茂军课题组发现“三维基因组结构是传统DNA序列变异之外可供作物改良利用的新型靶标”,并在此基础上破译了棉花遗传的“空间折叠密码”,为拓展现有栽培棉的遗传多样性提供了新方向。
2026-09-17 09:41
近日,陈松林团队成功构建全球首个海洋硬骨鱼类综合功能与进化基因组数据库MFDB,首次系统整合了来自85种海洋硬骨鱼的89个染色体水平基因组数据。
2026-09-17 09:42
恰逢铜基高温超导发现40周年之际,复旦大学教授张远波、阮威团队与中国科学院院士、中国科学技术大学教授陈仙辉团队合作,成功制备出只含一个铜氧面的铜基高温超导体。
2026-09-17 09:40
加载更多